Al via in Francia l’assemblaggio del più grande reattore di fusione nucleare del mondo progettato dall’Enea
Ieri il più grande progetto di fusione nucleare del mondo ha iniziato la fase di assemblaggio nel sud della Francia. Fase che durerà 5 anni e che permetterà di fare passi avanti nella produzione di energia pulita su scala commerciale. E porta anche la firma italiana.
Un progetto che vede protagonista anche il nostro paese grazie all’Enea che si è occupata della progettazione e del programma di ricerca e sviluppo di ITER. Nell’attuale fase di costruzione, ENEA ha partecipato con la progettazione e realizzazione di componenti ad alto contenuto scientifico e tecnologico, di recente inviati in Francia presso il sito di assemblaggio di Cadarache.
Anche uno dei più importanti supermagneti è stato prodotto in Italia.
“Abbiamo vinto un bando internazionale da 50 milioni di euro di Fusion for Energy, e recentemente anche una commessa da 5 milioni di euro con il Cern”, spiega Antonio della Corte, presidente del consorzio Icas e responsabile Enea della sezione superconduttività.
Italiano è anche Sergio Orlandi, l’ingegnere che dirige la costruzione dell’impianto Iter. Sotto gli occhi di tutto il mondo, il 28 luglio è stato abbassato in posizione il primo pezzo di Iter tokamak, il reattore che replicherà le reazioni che avvengono sul sole e in generale sulle stelle per produrre energia pulita, senza i rischi connessi alla fissione nucleare.
A differenza della fissione, in cui si ha la scissione degli atomi di un elemento chimico pesante come l’uranio-235, la fusione nucleare è una reazione in cui i nuclei di due o più atomi si uniscono tra loro, dando origine al nucleo di un nuovo elemento chimico. Per farlo devono essere avvicinati tra loro con una forza enorme, in grado di superare la repulsione elettromagnetica.
Il progetto (Iter International Thermonuclear Experimental Reactor) da 20 miliardi di euro ha l’obiettivo di dimostrare che la fusione può essere effettuata su scala commerciale. Essa promette energia pulita e illimitata, ma, nonostante 60 anni di ricerca, deve ancora superare le sfide tecniche legate allo sfruttamento di quantità così grandi di energia.
Ieri la cerimonia di avvio dell’assemblaggio è stata seguita dal presidente della Francia Emmanuel Macron.
The official Start of Assembly of #ITER has just started. If you haven't done so, connect with us via YouTube https://t.co/w9T0gUMAmE #ITERAssemblyStarts #WeAreITER #fusionenergy pic.twitter.com/c7FkoUDzgn
— ITER (@iterorg) July 28, 2020
“ITER è chiaramente un atto di fiducia nel futuro. Alla base c’è la convinzione che la scienza possa davvero rendere il domani migliore di oggi” ha detto.
Cos’è Iter Tokamark
Iter tokamak potrebbe essere l’inizio della svolta. Milioni di componenti saranno utilizzati per assemblare il gigantesco reattore che una volta completato peserà 23.000 tonnellate. Si tratta del progetto ingegneristico più complesso di sempre. Quasi 3.000 tonnellate di magneti superconduttori, alcuni più pesanti di un jumbo-jet, saranno collegati da 200 km di cavi superconduttori, tutti tenuti a -269 ° C dal più grande impianto criogenico del mondo.
Come sappiamo, oggi le centrali elettriche si basano su combustibili fossili, fissione nucleare o fonti rinnovabili come l’idroelettrico. Ma il tokamak è qualcosa di competamente diverso. All’interno di un tokamak, l’energia prodotta attraverso la fusione degli atomi viene assorbita sotto forma di calore nelle pareti dello strumento. Proprio come una centrale elettrica convenzionale, essa utilizzerà il calore per produrre vapore e quindi elettricità attraverso turbine e generatori.
Ma non ci siamo ancora. ITER è un tokamark che consentirà ai membri del team di testare il funzionamento a impulsi lunghi e le numerose tecnologie richieste su scala del reattore, ma la macchina non sarà equipaggiata per produrre elettricità.
ITER, a sua volta, contribuirà alla progettazione della macchina di nuova generazione DEMO che porterà la ricerca sulla fusione alla realizzazione di un vero prototipo di reattore a fusione.
“La conoscenza e il know-how acquisiti durante l’esplorazione dei plasmi caldi di ITER verranno utilizzati per concepire la macchina che esplorerà il funzionamento continuo o quasi continuo (stato stazionario) e testerà la produzione su larga scala di energia elettrica” spiega il team di ricerca. “Per il momento, diversi progetti DEMO concettuali sono all’esame di tutte i paesi membri partecipanti a ITER ed è troppo presto per dire se DEMO sarà una collaborazione internazionale come ITER o una serie di progetti nazionali.”
Ma i lavori sono già in corso e la pianificazione di DEMO è già stata avviata. L’inizio della costruzione è previsto per il 2030 e il funzionamento nel 2040.
Oltre a DEMO, il passo finale per produrre energia di fusione sarebbe la costruzione di un altro prototipo di reattore, completamente ottimizzato per produrre elettricità in modo competitivo. I tempi per tale prototipo dipendono dalla volontà politica di raggiungere questo stadio, ma la maggior parte delle previsioni collocano questa fase di sviluppo dell’energia oltre la metà del secolo.
I vantaggi della fusione
La fusione nucleare di atomi in modo controllato rilascia quasi 4 milioni di volte più energia di una reazione chimica come la combustione di carbone, petrolio o gas e 4 volte di più rispetto alle reazioni di fissione nucleare (a uguale massa). Sul fronte della sostenibilità, inoltre, i “carburanti” per la fusione sono ampiamente disponibili e quasi inesauribili. Il deuterio può essere distillato da tutte le forme di acqua, mentre il trizio verrà prodotto durante la reazione di fusione mentre i neutroni di fusione interagiscono con il litio.
Spiega il team di Iter che le riserve terrestri di litio consentirebbero il funzionamento delle centrali a fusione per più di 1.000 anni. Inoltre, il processo non genera emissioni di Co2 e altri gas serra. Il sottoprodotto principale è l’elio, un gas inerte, non tossico.
A differenza della fissione, i reattori a fusione nucleare non producono scorie ad alta attività e di lunga durata. L’attivazione dei componenti in un reattore a fusione è abbastanza bassa da consentire il riciclo o il riutilizzo dei materiali entro 100 anni.
Fonti di riferimento: Iter
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