Gli scienziati che lavorano per il governo degli Stati Uniti hanno ottenuto, per la seconda volta, un significativo guadagno netto di energia da una reazione di fusione nucleare. E’ quanto riportato dal Financial Times. Questo risultato sta alimentando l’ottimismo negli Usa riguardo la possibilità di ottenere energia a “zero emissioni di carbonio”.
Che cos'è e come funziona la fusione nucleare
La fusione nucleare è un processo che avviene nel cuore delle stelle, dove temperature e pressioni incredibilmente elevate permettono ai nuclei atomici di fondersi insieme, creando elementi più pesanti e rilasciando enormi quantità di energia. Riprodurre questo processo sulla Terra è stato l’obiettivo di molti scienziati per decenni, perché la fusione nucleare promette di essere una fonte di energia pulita e quasi illimitata.
Il processo di fusione nucleare coinvolge principalmente due isotopi leggeri dell’idrogeno: il deuterio e il trizio. Quando questi isotopi vengono riscaldati a temperature estremamente elevate, diventano plasma, uno stato della materia in cui gli atomi si separano in elettroni e nuclei. Questo plasma viene confinato e riscaldato ulteriormente utilizzando campi magnetici o laser, raggiungendo temperature dell’ordine di centinaia di milioni di gradi Celsius.
A queste temperature, i nuclei di deuterio e trizio collidono con una velocità sufficientemente elevata da superare la loro repulsione elettrostatica e fondersi insieme, formando un nucleo di elio, un neutrone e rilasciando una grande quantità di energia sotto forma di fotoni ad alta energia. Questa energia può essere catturata e convertita in elettricità utilizzando tecniche simili a quelle utilizzate nelle centrali elettriche convenzionali.
I vantaggi della fusione nucleare
Uno dei vantaggi principali della fusione nucleare è che i suoi combustibili primari, deuterio e litio, sono abbondanti sulla Terra e possono essere estratti da fonti come l’acqua di mare. Inoltre, la fusione nucleare non produce gas serra o rifiuti radioattivi a lunga durata come quelli generati dalle centrali nucleari tradizionali.
Le difficoltà per la produzione energetica
Tuttavia, ci sono ancora sfide significative da superare per rendere la fusione nucleare una fonte di energia commerciale. Uno dei principali ostacoli è stato raggiungere e mantenere le condizioni necessarie per la fusione a lungo termine in modo stabile e controllato, noto come “confinamento magnetico” o “confinamento inerziale”. Altri ostacoli includono lo sviluppo di materiali che possano resistere alle temperature estreme generate dalla fusione e la gestione sicura dei rifiuti radioattivi prodotti dai materiali circostanti.
Fusione nucleare: per la prima volta gli scienziati ottengono un guadagno energetico
Fino a dicembre 2022 nessun gruppo di ricerca era riuscito a generare più energia da una reazione di fusione di quanto ne venisse consumata. Tuttavia, i ricercatori presso il “Lawrence Livermore National Laboratory” in California hanno ottenuto per la prima volta un guadagno di energia da questa reazione nel 2022. Lo scorso 30 luglio, secondo quanto riferito dal Financial Times, gli scienziati hanno replicato con successo il test.
Il laboratorio ha confermato che il guadagno di energia è stato nuovamente raggiunto presso la loro struttura. Inoltre ha dichiarato che l’analisi dei risultati è ancora in corso. La fusione nucleare si ottiene riscaldando due isotopi di idrogeno a temperature estremamente elevate, che portano i nuclei atomici a fondersi, liberando elio e una considerevole quantità di energia sotto forma di neutroni.
La produzione di energia pulita con la fusione nucleare è il futuro
Questi sviluppi nella ricerca sulla fusione nucleare offrono una prospettiva entusiasmante per il futuro dell’energia. La fusione nucleare è un potenziale mezzo per produrre energia pulita e sostenibile, con emissioni di carbonio praticamente nulle. Se questa tecnologia potesse essere implementata su larga scala, potrebbe rivoluzionare il settore energetico e contribuire in modo significativo alla lotta contro il cambiamento climatico.
Tuttavia, nonostante i progressi, rimangono ancora sfide significative da superare prima che la fusione nucleare possa diventare una realtà pratica e commerciale. Gli scienziati continuano a lavorare per superare tali ostacoli e rendere questa promettente fonte di energia una realtà concreta. Il futuro della fusione nucleare resta quindi un ambito di ricerca e sviluppo cruciale, con il potenziale per trasformare il nostro approccio all’energia e al clima.
