Il nuovo nucleare, fissione addio: ora si punta sulla fusione per produrre energia pulita e sicura

di Mauro Evangelisti

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Mercoledì 20 Gennaio 2021, 15:07 - Ultimo aggiornamento: 17 Febbraio, 13:11

Nel 2020 abbiamo imparato che avventurarsi in previsioni è inutile e deludente. Avevamo pensato che il nucleare fosse destinato a ridurre gradualmente la sua importanza nella produzione di energia; negli ultimi anni abbiamo scoperto che invece rischia di essere la sorprendente soluzione al problema delle emissioni di carbonio. Sì, dagli scienziati ai grandi investitori come Bill Gates, dai governi alle piccole ma fiorenti start up, è folto il gruppo di chi ritiene che a liberarci dal petrolio e dal carbone, saranno centrali nucleari di ultima generazione, fonti della vera energia pulita. E le scorie radioattive, quelle che non sappiamo come smaltire e che hanno già spaventato una parte dell’Italia in questi giorni in cui è stata diffusa la mappa dei depositi? Dimenticatele, dicono i sostenitori del nuovo nucleare, perché quello è il passato, il futuro è differente, non produrrà pericolosi residui da smaltire.

LA RICERCA

Per vedere il futuro bisogna andare a Cadarache, in Provenza, ma anche a Frascati, in provincia di Roma. Nella località non lontana da Aix-en-Provence c’è il più importante centro di ricerca e sviluppo europeo dedicato all’energia nucleare. Esiste da 60 anni, ma nel nuovo millennio, in seguito a una decisione presa nel 2005, su un’area di 180 ettari sta nascendo Iter. Che cosa è? Spiega il sito web dedicato all’opera: «Siamo impegnati nella costruzione del più grande tokamak mai progettato, una macchina che deve dimostrare che la fusione - l’energia del Sole e delle stelle - può essere utilizzata come fonte di energia su larga scala, che non emette CO2, per produrre elettricità». Di fatto si tratta della prima applicazione sperimentale della storia dell’energia nucleare per fusione. Iter sarà pronto nel 2025, se il risultato ottenuto sarà quello sperato, le prime centrali nucleari di quel tipo saranno pronte nel 2050. Chi le sta realizzando? «Migliaia di ingegneri e scienziati - raccontano ancora da Cadarache - hanno contribuito alla progettazione di Iter da quando l’idea di una collaborazione internazionale sull’energia da fusione è stata lanciata nel 1985. Membri di Iter (Cina, Unione Europea, India, Giappone, Corea, Russia e Stati Uniti) collaborano da 35 anni per costruire e far funzionare la struttura sperimentale.

Sulla base di questo feedback può essere progettato un reattore dimostrativo». La fase di montaggio è già cominciata, l’investimento è enorme, 20 miliardi di euro ma l’obiettivo è ambizioso: con una potenza di ingresso di 50 MW si punta ad arrivare a una potenza di fusione di 500 MW, di fatto sarà decuplicata anche se inizialmente non ci sarà una vera e propria produzione di energia elettrica, perché, appunto, si tratta di una macchina sperimentale.

FRASCATI

Ma cosa c’entra Frascati? Bisogna spostarsi alla sede dell’Enea, un tempo ente dedicato allo sviluppo dell’energia nucleare, oggi «Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile». A Frascati si sta realizzando un’altra macchina che deve rappresentare una sorta di piano B per uno dei processi più complicati di Iter. Affidiamoci di nuovo alle spiegazioni che arrivano dalla Provenza: «La fusione è la reazione tra deuterio e trizio (due isotopi dell’idrogeno) che è la più accessibile allo stato attuale della nostra tecnologia. In un tokamak, devono essere soddisfatte tre condizioni per ottenere reazioni di fusione: una temperatura molto elevata (dell’ordine di 150 milioni di gradi Celsius), una densità di particelle sufficiente per produrre il maggior numero di collisioni possibili e un tempo di confinamento dell’energia sufficientemente lungo da consentire che le collisioni avvengano alla massima velocità possibile. Quando un gas viene portato ad una temperatura molto elevata, gli atomi si dissociano: gli elettroni e i nuclei si separano e il gas si trasforma in plasma (quarto stato della materia). È in questo mezzo che i nuclei leggeri possono fondersi e generare energia. In un tokamak, vengono utilizzati campi magnetici molto forti per confinare e controllare il plasma».

LO SMALTIMENTO DEL CALORE

Servono due elementi: il deuterio e il trizio, il primo si trova, di fatto, nell’acqua; il secondo è un isotopo radioattivo dell’idrogeno. Ma il problema è lo smaltimento del calore prodotto all’interno del reattore che deve seguire il raggiungimento di una temperatura così elevata come i 150 gradi Celsius. Se la soluzione ideata per Iter dovesse risultare insoddisfacente, bisognerà averne un’altra pronta e sperimentata. E su questo sta lavorando il professor Giuseppe Mazzitelli, responsabile della Divisione Tecnologie Fusione Nucleare di Enea. Proprio qualche mese fa a Cadarache è stato portato il primo dei giganteschi magneti superconduttivi che fanno parte della macchina, alla cui costruzione, ricordano da Enea, «partecipano aziende italiane di punta nel settore, come ASG Superconductors, Simic e consorzio Icas (con Enea), che hanno contribuito in misura rilevante a realizzare la più grande superbobina mai prodotta in Europa».

A Frascati però si sta realizzando il progetto Dtt (Divertor Tokamak Test), la macchina sarà pronta nel 2026 e deve, banalizzando, testare un sistema di smaltimento del calore alternativo a quello di Iter, una sorta di piano B. Per Dtt è stata costituita una società consortile tra Enea, Eni e Consorzio Create a cui tra breve si aggiungeranno anche altri partner. L’obiettivo del progetto Iter arrivare nel 2030 alla progettazione esecutiva di una centrale nucleare per fusione dimostrativa, nel 2040 al collegamento alla rete elettrica, nel 2050 all’uso diffuso che, secondo gli scienziati che credono in questo percorso, libererà il mondo dalla schiavitù dell’energia prodotta con carbone e petrolio, perché altre soluzioni come il solare ed eolico, possono essere complementari, ma non sufficienti. E le scorie? Il rischio di incidenti come quelli di Chernobyl e Fukushima? Non ci saranno scorie radioattive da smaltire e non ci saranno pericoli di incidenti che causano radiazioni, perché quello è il passato, era l’energia nucleare prodotta con la fissione. E come entra in questa storia Bill Gates? Anche il multimiliardario americano, padre di Microsoft, tra i tanti suoi progetti sta cercando soluzioni al problema del riscaldamento globale. Ha creato e finanziato con 500 milioni di dollari una società, Terra Power, che sta sviluppando due tipi differenti di reattori di quarta generazione, «a neutroni veloci» che si basa comunque sempre sulla fissione. Gates in più occasioni ha spiegato: «L’energia nucleare è la soluzione ideale per il cambiamento climatico».