Per la seconda volta ottenuta la fusione nucleare netta: ci stiamo avvicinando alla sua commercializzazione?

Dopo cinque tentativi falliti, gli Stati Uniti tornano a produrre energia netta attraverso la fusione nucleare. Il metodo di confinamento inerziale che lo scorso dicembre ha segnato una pietra miliare storica è stato replicato. Ora resta da rendere praticabile la sua commercializzazione.

Il 5 dicembre 2022, presso il Lawrence Livermore National Laboratory (California, Stati Uniti), è stata ottenuta la fusione nucleare netta, una delle conquiste scientifiche più impressionanti del 21° secolo, secondo le parole di Jennifer Granholm, la segretaria del Dipartimento dell'energia degli Stati Uniti.

Nei cinque mesi successivi, sono stati fatti tentativi per replicare questa pietra miliare in altri cinque esperimenti, ma senza successo. Non è stato fino a domenica 30 luglio che l'ignizione nucleare - un processo in cui la reazione di fusione nucleare produce la stessa energia del sistema - è stata ripetuta nuovamente presso il Laboratorio della National Ignition Facility (NIF) degli Stati Uniti. Nella prima occasione sono stati prodotti 3,15 megajoule (MJ) di energia, il 150% dei 2,05 MJ utilizzati per ottenere la fusione all'interno della capsula contenente l'idrogeno.

Con sorpresa degli scienziati che hanno condotto quest'ultimo esperimento, si è ottenuto un guadagno netto maggiore: si parla di una produzione di energia superiore a 3,5 MJ. Si tratta di risultati preliminari che saranno successivamente pubblicati e annunciati in occasione di conferenze stampa dal NIF.

Cosa manca per commercializzare questa energia pulita?

La fusione nucleare dovrebbe essere una delle alternative per sostituire l'uso di combustibili fossili che contribuiscono al cambiamento climatico nei prossimi decenni. E quali sarebbero i suoi vantaggi? Oltre a non emettere carbonio e a non produrre scorie radioattive, una piccola quantità di idrogeno potrebbe alimentare una casa per centinaia di anni, osserva il Financial Times.

In questo caso, la fusione nucleare si ottiene attraverso il confinamento inerziale, un metodo che prevede di sparare laser su un cilindro con una capsula piena di isotopi di idrogeno.

Per ottenere questa energia, considerata pulita e praticamente illimitata, è necessario un grande investimento. E per alimentare le nostre case e i trasporti con un impianto di fusione nucleare commerciale, c'è bisogno di laser 100 volte più potenti che si accendano più volte al giorno - quando ora entrano in funzione solo una volta al giorno - e generino energia da 30 a 100 volte maggiore di quella consumata da questi laser, secondo El Confidencial.

Parliamo del confinamento inerziale: che cos'è?

Per confinare un gas o combustibile – in questo caso l'idrogeno pesante, costituito da deuterio e trizio – è necessario riscaldare le particelle in modo che urtino tra loro e si fondano, per un tempo sufficiente, mantenendo un'elevata densità. Tra i metodi di confinamento più comuni ci sono quello gravitazionale (quello che avviene nelle stelle) e magnetico (prodotto da enormi magneti che mantengono stabile il combustibile mentre si riscalda).

C'è anche il confinamento inerziale, che è precisamente il processo utilizzato in questo esperimento. Il confinamento inerziale consiste nel bombardare con potenti laser (nel caso del NIF, ce ne sono 192) un cilindro chiamato hohlraum che contiene una piccola capsula di idrogeno combustibile che innesca un'implosione. Per effetto della luce laser – che riscalda il cilindro e genera il plasma – vengono emessi raggi X che comprimono il combustibile e questo permette la fusione.