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Ultimo Aggiornamento
domenica 23 marzo 2008

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Per la fusione ripassi nel 2040
di Alessandra Viola
Un acceleratore di particelle in un laboratorio USA

- Mettere il sole in una scatola per produrre energia pulita, sicura, virtualmente inesauribile e a bassissimo impatto ambientale. Zero emissioni, zero inquinamento chimico, una radioattività 100 mila volte inferiore a quella di una centrale a fissione nucleare e nessun rischio di incidenti. La fusione nucleare promette di essere la soluzione ai problemi energetici e ambientali ai quali presto dovremo far fronte. "L'energia delle stelle" si basa su un principio semplice (lo stesso che tiene accesi gli astri): la fusione di due nuclei di atomi leggeri in un solo nucleo più pesante libera energia. Ma difficilissimo da riprodurre in laboratorio. Per usare le parole del premio Nobel per la fisica Pierre-Gilles de Gennes, "l'unico problema è che non sappiamo come fare la scatola".

Oggi il mondo ha ufficialmente iniziato a costruire la scatola. Si chiama Iter, ed è il primo progetto di ricerca portato avanti congiuntamente da tutte le nazioni più ricche e potenti del pianeta. L'International Thermonuclear Experimental Reactor è il frutto dei vent'anni che separano i primi colloqui tra Stati Uniti e Unione Sovietica (1985) dalla firma degli accordi di cooperazione tra Unione europea (Euratom), Stati Uniti, Russia, Giappone, Cina, India e Corea del Sud (2007) per la costruzione di Iter a Cadarache, nel sud-est della Francia. Un progetto colossale: durata prevista trent'anni (dieci per la costruzione e 20 di funzionamento), per un costo stimato di 10 miliardi di euro. Obiettivo: produrre 500 Mw di potenza e mantenere una reazione continuata per almeno otto minuti, verificando la convenienza economica di eventuali reattori commerciali.

La scatola sarà un tokamak (il nome deriva dall'acronimo russo usato per il primo esperimento), capace di confinare dentro un campo magnetico il "carburante" della fusione (plasma: gas ionizzato), per scaldarlo fino a oltre 100 milioni di gradi, sei volte la temperatura del nucleo del Sole, e innescare così le reazioni di fusione. Se va bene. Perché tutto è in fase sperimentale, compresi i materiali necessari a costruire il futuro reattore, sui quali verte un altro progetto mondiale: Ifmif. Al contrario della fissione (il principio su cui si basano le attuali centrali nucleari), che "rompe" atomi pesanti dividendoli in atomi più leggeri, instabili e quindi radioattivi, la fusione produce scorie a bassissima radioattività, che diventano innocue in pochi decenni. Anziché il rarissimo e sempre più costoso uranio della fissione, la fusione userà come carburante un plasma composto da due isotopi dell'idrogeno, disponibili in quantità virtualmente illimitata: il deuterio, disciolto nell'acqua di mare, e il trizio, che si ricava dal litio. Per di più, nessun rischio di incidenti nucleari, perché la reazione di fusione necessita di tali condizioni e temperature da interrompersi immediatamente, se qualcosa va storto (il che è uno dei motivi per cui è così difficile da ottenere).

Iter insomma è una scommessa. Un esperimento così ambizioso che la costruzione del reattore, i cui pezzi verranno prodotti in tutto il mondo e assemblati in Francia, è già una sfida in sé. I bandi d'appalto dovranno aggiudicare più di un milione di componenti elementari (alcuni dei quali frutto di recentissime sperimentazioni, per esempio nei campi della fisica dei materiali e dell'elettronica di potenza) e centinaia di sottosistemi che vanno dai dispositivi superconduttori ai generatori di campo a radiofrequenze, dalle camere di altissimo vuoto ai dispositivi automatici di manutenzione e controllo "remoti" degli impianti. Dopo i bandi sulle infrastrutture alla fine del 2008 sarà la volta di quelli sui superconduttori e poi sulla camera da vuoto. Una colossale opportunità per l'industria italiana, ritenuta in grado di aggiudicarsi il 20 per cento delle commesse europee, che valgono 1'750 milioni di euro. "Si tratta di bandi da centinaia di migliaia di euro, e l'unico modo per partecipare alle gare sarà consorziarsi", mette in guardia Aldo Pizzuto, responsabile del programma fusione dell'Enea (l'associazione Enea-Euratom coordina le attività sulla fusione in Italia): "E' un'occasione irripetibile, perché l'Italia è tra le prime nazioni del mondo per tecnologie e competenze sulla fusione, ma ora al Paese è richiesto uno sforzo sistemico, dalle imprese alla politica fino all'università. La sfida si gioca nei prossimi 15 anni".

Per concentrare le energie l'Italia ha messo da parte altri progetti. Iter è infatti solo l'ultimo di molti studi condotti a livello internazionale. Dal 1994 al 2000, per esempio, l'Enea insieme al Mit di Boston ha studiato la linea sperimentale di un'altra macchina: Ignitor. Uno stanziamento da 20,35 milioni di euro e due studi di fattibilità (uno nel 2004 per verificare la possibilità di costruire la macchina a Rondissone, l'ultimo nel 2007 per verificare la possibilità di allocarla nell'ex centrale nucleare di Caorso), per un esperimento che probabilmente non si farà. "I paesi interessati alla tecnologia della fusione nucleare hanno scelto Iter, alla cui sperimentazione l'Italia partecipa a pieno titolo attraverso il programma quadro Euratom 2007-2011", spiega il ministro dello Sviluppo economico Pier Luigi Bersani: "La tecnologia di Iter è in uno stadio più avanzato rispetto a Ignitor, che ha caratteristiche e finalità sostanzialmente di ricerca; allo stato attuale Ignitor dovrebbe essere finanziato con risorse nazionali, dal momento che gli altri paesi non hanno manifestato interesse a partecipare finanziariamente a tale progetto".

E soldi non ce ne sono. Gli studi condotti fin qui hanno però contribuito a fare dei ricercatori italiani tra i maggiori esperti di fusione nucleare del mondo. Tanto che è proprio italiano l'unico progetto di costruire (con finanziamenti internazionali) una macchina satellite di Iter su cui effettuare esperimenti più brevi, veloci ed economici. Un altro piccolo tokamak che l'Enea ha proposto di costruire nei suoi laboratori di Frascati: Fast. Veloce. Sì, perché al contrario si prevedono tempi lunghi: nella migliore delle ipotesi, nel 2024 a Iter si affiancherà Demo, reattore sperimentale agganciato alla rete elettrica (Iter non lo sarà) e precursore degli eventuali reattori commerciali, che potrebbero essere pronti non prima del 2040. Una sola certezza: sarà un lungo Iter.

(da espresso.repubblica.it del 19 marzo 2008)


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