Il 13 dicembre 2022 il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha annunciato un significativo passo avanti nella ricerca sulla fusione nucleare. Gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in California hanno condotto con successo un esperimento sulla fusione che ha prodotto più energia di quanta ne ha consumata, una pietra miliare nota come energia netta guadagno.
Come ha funzionato l'esperimento Fusion
L’esperimento ha utilizzato un metodo chiamato fusione a confinamento inerziale (ICF), in cui vengono utilizzati potenti laser per comprimere e riscaldare un minuscolo pellet di combustibile fatto di deuterio e trizio, isotopi dell’idrogeno. Questa compressione crea temperature e pressioni estreme che provocano la fusione dei nuclei degli isotopi dell'idrogeno, rilasciando una grande quantità di energia.
Perché il potere è ancora lontano decenni
Sebbene l’esperimento del guadagno netto di energia rappresenti un importante passo avanti, il percorso verso le centrali elettriche a fusione commerciali deve ancora affrontare sfide significative. Alcuni dei motivi per cui la diffusione dell’energia da fusione è ancora lontana decenni includono:
1. Replicare l'esperimento :L'esperimento riuscito al LLNL è stato condotto in condizioni di laboratorio attentamente controllate. Replicare i risultati su scala più ampia e raggiungere la coerenza nel processo di fusione richiederà ulteriori ricerche e progressi tecnici.
2. Sfide ingegneristiche :Sviluppare le soluzioni ingegneristiche necessarie per una centrale elettrica a fusione pratica è un'impresa complessa. Ciò comporta la progettazione e la costruzione di componenti specializzati, come laser, bersagli e sistemi di contenimento, in grado di resistere al calore estremo e alle radiazioni prodotte dalle reazioni di fusione.
3. Scienza dei materiali :Trovare materiali in grado di resistere alle intense condizioni all'interno di un reattore a fusione è una sfida cruciale. Questi materiali devono essere in grado di sopportare temperature estreme, elevato flusso di neutroni e altre condizioni difficili senza degradarsi o diventare radioattivi.
4. Controllo del plasma :Controllare e sostenere il plasma di fusione è un processo complesso che richiede un controllo preciso su temperatura, densità e altri parametri. Perfezionare e mantenere questo controllo in condizioni operative pratiche richiederà ricerche approfondite.
5. Costi ed efficienza :Rendere l’energia da fusione economicamente sostenibile rappresenta un ostacolo significativo. Gli attuali esperimenti di fusione sono ad alta intensità energetica e ridurre l’energia in ingresso migliorando l’efficienza complessiva sarà essenziale per la fattibilità commerciale.
Nonostante queste sfide, il successo dell’esperimento sul guadagno netto di energia rappresenta una pietra miliare significativa che aumenta la fiducia nel potenziale della fusione come fonte di energia pulita, sicura e abbondante. Rinvigorisce la comunità internazionale di scienziati e ingegneri che lavorano sulla ricerca sulla fusione e spinge la ricerca dell’energia da fusione pratica ad un passo più vicino alla realtà.
