Fusione nucleare più vicina: scienziati MIT ed ENI a lavoro

12 Marzo 2018 150

C'è anche un po' d'Italia nel progetto che sta facendo sperare gli scienziati del prestigioso MIT, secondo le ultime notizie pare che la fusione nucleare sia più vicina, realizzabile grazie a nuove scoperte che rivoluzioneranno il mondo. E si, se ne parla da diversi decenni ed è quasi una chimera, con tante iniziative private che nel tempo ci hanno illusi inutilmente. Ma il Massachussetts Institute of Technology non è certo l'ultimo arrivato e così l'attenzione mediatica si alza.

Il progetto in questione nasce dalla collaborazione tra scienziati dell'istituto statunitense appena citato e la Commonwealth Fusion Systems, azienda privata che ha ricevuto ben 50$ milioni di investimenti dall'ENI, dei quali 30$ milioni nei prossimi 3 anni. Il CEO della CFS, Bob Mumgaard ha apertamente dichiarato:

La nostra aspirazione è di avere un sistema che funziona in tempo per combattere i cambiamenti climatici. Pensiamo di avere la conoscenza, la velocità e possibilità di immettere energia "carbon-free" nel sistema entro 15 anni.

Ecco cosa succede durante la fusione

Si tratta ovviamente di una promessa importante, anzi, importantissima, tutti i progetti sulla fusione nucleare hanno fallito fino ad ora e non c'è rassicurazione che tenga: per esultare bisogna produrre più energia di quanta ne serva per realizzare la fusione di due elementi più leggeri. Ma facciamo un piccolo passo indietro e spieghiamo il procedimento.

La fusione è il vero motore che muove l'universo, la nostra e le altre stelle. Grazie alle temperature estremamente elevate, elementi più leggeri come l'idrogeno si fondono e creano elementi più pesanti, come l'elio, rilasciando immense quantità di energia. Potenzialmente si tratta quindi di energia pulita 'illimitata', l'idrogeno sulla Terra certo non manca, ma non esiste purtroppo un materiale capace di contenere il plasma con questi elementi a temperature talmente elevate. Si parla infatti di centinaia di milioni di gradi, addirittura oltre quelle presenti nel centro del nostro Sole.

Per ovviare il problema gli scienziati hanno pensato di sfruttare un potente campo magnetico, così da mantenere a giusta distanza il caldissimo plasma (gassoso) ed evitare il contatto con qualsivoglia reattore. Una volta scavalcato questo muro si avrà il tanto atteso "+" nel bilancio energetico del processo, con creazione di energia elettrica cosiddetta 'carbon-free'.

Illustrazione del plasma in sospensione ad altissime temperature

La novità che arriva dal MIT a questa tornata riguarda un nuovo materiale superconduttore, un nastro d'acciaio rivestito da un composto di ittrio-bario-ossido di rame (YBCO), con il quale creare magneti più piccoli e potenti. Tradotto, servirà meno energia per creare le condizioni della fusione, concentrata in un area ancora più ristretta.

Impressionanti i numeri: l'esperimento di fusione prende il nome di SPARC e sarà 65 volte più piccolo di quello in essere nel progetto International Thermonuclear Experimental Reactor in costruzione in Francia. L'obiettivo è di creare ben 100MW di calore, seppur non verrà automaticamente trasformato in energia, produrrà impulsi di circa 10s che veicoleranno tanta elettricità quanta ne consuma una piccola città.

Sarà quindi ben oltre un segno "+" su display, gli scienziati pensano di poter avere in uscita oltre il doppio dell'energia che serve per scaldare il plasma e mantenere attivi i potentissimi magneti. Esprime un parere positivo sulla riuscita del progetto anche la vice-presidente del MIT, la professoressa Maria Zuber:

Se avremo successo, il sistema energetico mondiale si trasformerà. Siamo estremamente entusiasti.

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Commenti

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derapage

come ho scritto poco più giù la rete elettrica italiana avrebbe bisogno di un ''powerbank'' (che forse sarebbe più corretto chiamare impianti di acculumo) con una capienza di minimo 1000/1500TWh (stima molto ottimista) con i consumi attuali. Hai idea di cosa significhi creare batterie per 1500Twh a livello di costi di produzione, installazione, manutenzione e inquinamento ambientale?!
tutto questo ammettendo di avere una produzione di energia elettrica sempre sufficiente a coprire le 24H durante le 8-10 ore di luce.

Giorgio

Utilizzando sempre il deuterio e il trizio?

Marco Seregni

chiunque legga questo articolo ha un minimo di idee per sapere come funziona la fusione (per lo meno a grandi linee)

Faber

Nell'82 con le scuole medie andammo all'ENEA di Frascati e lì ci dissero che il loro reattore a fusione sarebbe arrivato entro qualche anno.

maxforum

Credo che tu abbia completamente frainteso le mie parole.. Vabbè

derapage

definità dall'alto della tua onniscenza in base ad un post singolo. Ciao complottaro...

www.vr-italia.org

Le Scienze di Gennaio 2017 faceva un bel riassunto della situazione, vengono mostrati diversi progetti innovativi da parte di startup, l'obbiettivo per tutte è creare qualcosa di più piccolo, meno costoso, più veloce da realizzare rispetto a ITER. Ma sempre di esperimenti parliamo. Link da aggiustare per l'antispam.

h t t p s:// play. google . com /store/newsstand/details?id=CAow69v2CQ&cdid=magazineissue-CAAqBwgKMOvb9gkw1rzeAg

derapage

in base al mio nickname o alla immagine che uso? li uso da più di 16anni fa...

Alla ricerca del tempo perduto

avrai al massimo 16 anni

derapage

sai quanti anni ho? Che grado di istruzione? Quali esperienze di vita?

comunque non ho detto ''energia gratis per tutti'' ho detto che l'idrogeno tutti i paesi possono averlo a disposizione senza diventare schiavi del petrolio arabo, del gas russo o del carbone cinese.

Francesco Renato

Certo, l'auto elettrica è una sciocchezza, l'energia elettrica da fusione servirà per il riscaldamento delle case e per il funzionamento dei macchinari dell'industria.

derapage

casomai la batteria... la pila si scarica ma non si ricarica. Ma hai una idea di quanto sia grande e costosa una ''batteria'' da 1000-1500TWh tipo quella che servirebbe all'ITALIA

derapage

a meno di non realizzare un sistema elettrico globale equamente distribuito tra i meridiani terrestri c'è il ''piccolo'' problema per cui il fotovoltaico di notte non funziona e non puoi realizzare impianti di accumulo sufficienti ad alimentare un paese per 15 ore cuntinuative....

Lonza

si si avevo letto troppo veloce io. Il testo è coerente, anche se la necessità di essere divulgativo introduce quel "+" che farebbe pensare a cose non possibili dalle leggi fisiche attuali

derapage

cosa c'entra? la fusione di Idrogeno genera Elio + energia questa energia è maggiore di quella richiesta dai campi magnetici che permettono di innescare la reazione.

Madfranck (Android/MacOs)

ok, allora trasferiamo tute le attivita' nocive dell'uomo sul sole.ottima idea!

Giulk since 71'

Si più sicura, perchè per creare il plasma serve una temperatura elevatissima nell'ordine di milioni di gradi kelvin e questo già e possibile, il problema è contenere quella temperatura in quanto ogni materiale ad oggi esistente fonderebbe a contatto, quindi si usa il contenimento magnetico, in pratica degli enormi magneti tengono distante il plasma dalle pareti del reattore, il problema è che l'energia per generare il campo magnetico è enorme e la sfida è andare in positivo tra l'energia prodotta e quella usata dai magneti.

Per quanto concerne la sicurezza invece è molto più sicuro della fissione nucleare in quanto non produce scorie ed è controllata, mentre la fissione può innescare una reazione a catena non controllabile che poi non puoi più gestire ( vedi chernobyl ) e hai come unica soluzione quella di "Intombare" il sito e circoscriverlo a chilometri di distanza per via delle radiazioni e le scorie hanno un decadimento di una marea di anni nei quali emettono sempre radiazioni

Questo non significa che una centrale a fusione non creerebbe danni in caso di problemi, ma sarebbero molto circoscritti, si fonderebbe probabilmente la centrale e fine, il vantaggio del plasma appunto è quello che devi portarlo a quella temperatura, se gli levi il sostentamento semplicemente si spegne e quindi in caso di emergenza giri semplicemente la chiave

maxforum

Come perché? Il sole sta a 150mln di km da qua, non a 15 150 o 1500..

aigor1

non devi spiegare cosa sono ITER e DEMO. Quello che ho chiesto è se ci sono altri esperimenti che hanno un orizzonte temporale più corto di quello previsto a oggi per ITER.
Avevo letto tempo fa di un nuovo design di tokamak fatto in Germania, ma non ricordo il nome

Lonza

ehm... scusate.... ma il principio di conservazione dell'energia????

karamazov90

In realtà dipende sia dalla gravità (che incide sulla densità dei reagenti) che dalla temperatura (che "determina" la sezione d'urto della reazione). Infatti nel sole basta una temperatura di 16 mln di gradi qui sulla terra c'è bisogno di almeno 150 mln di gradi.

Il rateo di reazione di qualsiasi reazione nucleare si calcola moltiplicando la densità per la sezione d'urto della reazione (che varia con l'energia cinetica delle particelle reagenti, cioè con la temperatura).

karamazov90

In realtà le pressioni alte per un plasma in dispositivi di tipo tokamak sono inferiori alle 10 atm (con Iter si prevedono 2.5 atm). E benché le temperature siano elevatissime, il contenuto energetico del plasma non è altrettanto enorme in quanto esso dipende, come per gli altri fluidi (oltre che dal calore specifico), da temperatura e densità: a temperature elevatissime (150 mln K) corrispondono densità bassissime.
In un futuribile reattore a fusione i problemi di sicurezza riguarderanno principalmente il ciclo del trizio, possibili LOCA (loss of coolant accident) nel breeding blanket ma non esplosioni dovuti al plasma.

Solaris

Non sono esperto in ingegneria elettrica. Quel che ti ho detto è quello che ricordo di aver letto. Preferirei lasciare la parola a chi ne sa di più. La mia conoscenza arriva alle celle solari ed ai generatori al max.

www.vr-italia.org

Iter è un esperimento, non un prototipo, lo scopo di un esperimento è vedere se funziona, dal momento che non è possibile fare una simulazione accurata al computer con quelle energie in gioco. Finché non accendi il primo plasma le date sono solo un segno sul calendario. Se, e solo se, Iter dimostrerà di poter funzionare, si passerà a DEMO, che al contrario di Iter sarà un prototipo.

Repox Ray

Basterebbe realizzare nel reattore un notch...

saetta

si servono per costruire iter che entrera in funzione nel 2025, anche se sparc sembra promettere di piu

saetta

ma dal popolo italiota cosa mai ti puoi aspettare?

saetta

articolo interessante ma un po pasticciato e confuso, strano non ci sia un qualsiasi riferimento a musk.

PassPar2

Invece l'elettricità prodotta con sistemi diversi dal solare non hanno problemi di spostamento???? Il solare elimina il problema producendo in loco. Il problema è che è costoso e ingombrante.

Ilcory

Termovalorizzazione il termine più corretto

Maxturbino

Chissà quanto costerà dopo scaldare casa tutto l'inverno. Forse si potra scaldare l'inverno con qualche decina di €.

Madfranck (Android/MacOs)

mi sa che sei tu il fenomeno: una cosa artificiale si intende "innaturale". Ma se questa cosa "innaturale" e' completamente identica a quella naturale (a parte il modo in cui ci si arriva) perche' definirla artificiale?? La coda ricresciuta di una lucertola, e' artificiale?No.E' naturale? Ni. E' un arto? si.
La morale della favola, ritornando al quesito iniziale: perche' una fusione fatta dall'uomo deve essere piu' pericolosa di quella naturale?? entrambe sono pericolosissime.Ma quella indotta dall'uomo lo e' decisamente di meno, in quanto controllata e quindi virtualmente sicura.Quella naturale e' solo che letale.

maxforum

Si ma la stella più vicina che abbiamo sta a 8 minuti luce da qui, non a 8 km o 8000..... Volere controllare una energia simile può lasciarmi un pelo preoccupato scusa. Più sicura della fissione cosa intendi? Non parlo di scorie e radiazioni..

maxforum

Per artificiale intendo, innescata dall uomo.. Dai su che l avevi capito senza fare il fenomeno

franky29

Giustissimo si sono scansafi

hassunnuttixe

A dire il vero nel blog c'è qualche ingegnere (non nucleare) che qualcuno del team lo conosce di persona ;)

Maurizio Mugelli

i partiti sono fatti dagli italiani - o dal loro menefreghismo e compiacenza.
abbiamo quel che ci si merita.

Maurizio Mugelli

discorso complicato - le centrali in costruzione all'epoca effettivamente avevano grossi problemi, d'altra parte hanno fortemente tarpato le ali alla ricerca (e l'italia all'epoca era in testa alla ricerca sul nucleare), cosa che ha automaticamente bloccato le possibilita' di averne di sicure.
un passo avanti, uno indietro, due di lato.

Maurizio Mugelli

non so quanto sono aggiornate le tue stime, fra shale grounds e tecniche di fracking moderne hanno prolungato le stime di durata del petrolio di parechio negli ultimi vent'anni.
non che sia una buona cosa in generale ma la fine del petrolio non e' un problema immediato come si pensava.

Maurizio Mugelli

difficile a dirsi, sono cinquant'anni che spostano il paletto sempre piu' in la, ogni volta bisogna sperare che abbiano trovato la soluzione.

Alessio Ferri

Il risultato sarebbe in ogni caso migliore rispetto allo stesso scenario in una centrale a carbone.
Lì non vedresti l'ora di immergerti in "sane" radiazioni pur di respirare qualche cosa.

Il Preside

Di sicuro lanciando li dentro tutti quei partiti che hanno distrutto l'Italia sino ad ora avremmo energia per millenni (finalmente sarebbero davvero utili alla collettività).

www.vr-italia.org

Fossero anche 100 anni cambia poco, comunque finisce. Il punto è che a noi non interessa il momento in cui finisce, ma il momento in cui il costo di estrazione lo rende sconveniente rispetto ad altre fonti energetiche. Se il solare costasse meno la gente userebbe il solare, i contadini smetterebbero di coltivare patate per produrre energia e venderla se fosse più competitiva del petrolio, fregandosene del fatto che al mondo servono pure le patate.

Satanello

Ahahahahahahahahah

Juanito82

stime mie?
sono stime fatte da vari studi, se cerchi ne trovi diverse e quelle più pessimistiche sono sui 100 anni.
scientificamente comprovato che finirà nel 2080 mi sembra abbastanza difficile dato che si continua a trovare nuovi pozzi di petrolio ancora adesso

Juanito82

le centrali a fissione hanno pro e contro che vanno ponderati per bene adesso, all'epoca sarebbe convenuto tenerle, ma l'onda emotiva post chernobyl non si poteva fermare

steek

Ma il progetto Demo che doveva essere post Iter??
E soprattutto i miliardi che stanno spendendo per iter serviranno mai a qualcosa?? :D

Imho fanno prima gli usa ad andare ad estrarre Elio3 sulla luna.

aigor1

Che risposta è? Ci sono dei tempi previsti per i risultati di iter (se tutto va come deve). Non è una vera e propria scoperta.

Non so però se quei tempi sono quelli più vicini o ci sono altri esperimenti più piccoli che prevedono di raggiungere qualcosa prima.

Alessandro Montix

da qui al 2100 saremo chissà quanti miliardi in più. Se poi iniziano a consumare anche solo la metà di noi molte nazioni africane che finora hanno inciso pochissimo, mi sembra una speranza piuttosto utopica

www.vr-italia.org

Non ha senso parlare di tempi per raggiungere il traguardo, nella ricerca scientifica vedere il traguardo e raggiungerlo sono la stessa cosa. I tempi di ITER non sono riferiti alla soluzione, ma alla costruzione degli apparati necessari a cercarla. Sono un limite superiore, ci dicono in pratica che prima di allora per ITER è impossibile, a meno di non modificare il progetto. Una scoperta non può avere tempi predeterminati, altrimenti che scoperta è?

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