L’ultima svolta nel campo della fusione nucleare aiuterà a combattere il cambiamento climatico? : NATIONAL PUBLIC RADIO, RADIO PUBBLICA

Geoff Brumfiel

La multimiliardaria National Ignition Facility ha utilizzato 192 raggi laser per creare energia netta da un minuscolo pellet di combustibile nucleare. Damien Jemison/LLNL/NNSA nascondi didascalia

La multimiliardaria National Ignition Facility ha utilizzato 192 raggi laser per creare energia netta da un minuscolo pellet di combustibile nucleare.

Gli scienziati del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno raggiunto una svolta nella fusione nucleare.

Per la prima volta in assoluto in un laboratorio, i ricercatori sono stati in grado di generare più energia dalle reazioni di fusione di quella utilizzata per avviare il processo. La potenza totale erogata è stata pari a circa il 150% della potenza immessa da 192 raggi laser.

"L'America ha raggiunto un enorme progresso scientifico", ha detto il ministro dell'Energia Jennifer Granholm in una conferenza stampa.

Il risultato è arrivato al National Ignition Facility (NIF), un complesso laser da 3,5 miliardi di dollari presso il Lawrence Livermore National Laboratory in California. Per più di un decennio, il NIF ha lottato per raggiungere il suo obiettivo dichiarato di produrre una reazione di fusione che generi più energia di quanta ne consumi.

Ma le cose sono cambiate nel cuore della notte del 5 dicembre. All’una di notte ora locale, i ricercatori hanno utilizzato i laser per eliminare una minuscola pallina di combustibile a idrogeno. I laser emettono 2,05 megajoule di energia e il pellet ha rilasciato circa 3,15 megajoule.

È un traguardo importante, che il campo della scienza della fusione ha lottato per raggiungere per più di mezzo secolo.

"Nel nostro laboratorio lavoriamo su questo da quasi 60 anni", afferma Mark Herrmann, che supervisiona il programma NIF a Livermore. "Questo è un incredibile risultato di squadra."

I ricercatori affermano che l’energia da fusione potrebbe un giorno fornire elettricità pulita e sicura senza emissioni di gas serra. Ma anche con questo annuncio, gli scienziati indipendenti ritengono che il sogno rimanga lontano molti decenni.

A meno che non ci sia una svolta ancora più grande, è improbabile che la fusione svolga un ruolo importante nella produzione di energia prima degli anni 2060 o 2070, afferma Tony Roulstone, un ingegnere nucleare dell’Università di Cambridge nel Regno Unito, che ha svolto un’analisi economica dell’energia da fusione.

"Penso che la scienza sia grandiosa", dice Roulstone della svolta. Ma rimangono molti ostacoli tecnici. "Non sappiamo davvero come sarebbe la centrale elettrica."

Di questo passo, l’energia da fusione non arriverà abbastanza presto per l’amministrazione Biden, che sta cercando di portare a zero le emissioni nette di gas serra dell’America entro il 2050 – un obiettivo che secondo gli esperti deve essere raggiunto per evitare gli effetti peggiori del cambiamento climatico.

L’energia da fusione alimenta da tempo l’immaginazione di scienziati e ingegneri nucleari. La tecnologia funzionerebbe “fondendo” elementi leggeri dell’idrogeno in elio, generando un’enorme quantità di energia. È lo stesso processo che alimenta il sole ed è molto più efficiente dell’attuale tecnologia di “fissione” nucleare. Inoltre, le centrali a fusione genererebbero relativamente pochi rifiuti nucleari e potrebbero derivare dall’idrogeno facilmente reperibile nell’acqua di mare.

La struttura NIF alta dieci piani è il sistema laser più potente del mondo. È progettato per puntare i suoi 192 raggi su un minuscolo cilindro di oro e uranio impoverito. All'interno del cilindro c'è una capsula di diamante più piccola di un granello di pepe. Quella capsula è il luogo in cui avviene la magia: è piena di due isotopi di idrogeno che possono fondersi insieme per rilasciare quantità sorprendenti di energia.

Quando i laser vengono puntati sul bersaglio, generano raggi X che vaporizzano il diamante in una minuscola frazione di secondo. L'onda d'urto derivante dalla distruzione del diamante schiaccia gli atomi di idrogeno, facendoli fondere e rilasciare energia.

Il NIF è stato aperto per la prima volta nel 2009, ma i suoi primi colpi laser sono stati ben al di sotto delle aspettative. L’idrogeno nel bersaglio non riusciva ad “accendersi” e il Dipartimento dell’Energia aveva poco da mostrare per i miliardi che aveva investito.