Fusione nucleare: energia green del Sole.

Gli scienziati del National Ignition Facility (NIF) hanno fatto la storia producendo con successo una reazione di fusione nucleare che ha portato a un netto guadagno di energia. L’energia green del Sole ci viene dal Lawrence Livermol National Laboratory in cui la reazione di fusione nucleare ha portato un “risultato fondamentale”, una pietra miliare per il futuro dell’energia pulita.

Ecco cosa dobbiamo sapere su questa nuova forma di energia nucleare che potrebbe eventualmente accendere le luci ed aiutare a porre fine alla dipendenza dei combustibili fossili.

UN PROCESSO CHE GENERA UN’ENORME QUANTITA’ DI ENERGIA.

La fusione nucleare è un processo artificiale che replica la stessa energia che alimenta il Sole. La fusione nucleare si verifica quando due o più atomi vengono fusi in uno più grande. Un processo che genera un’enorme quantità di energia sotto forma di calore. Gli scienziati di tutto il mondo hanno studiato la fusione nucleare per decenni, sperando di ricrearla con una nuova fonte che fornisca energia illimitata. E priva di emissione di carbonio, senza le scorie nucleari create dagli attuali reattori nucleari.

I progetti di fusione utilizzano principalmente gli elementi deuterio e trizio, entrambi isotopi dell’idrogeno. Il deuterio di un bicchiere d’acqua, con l’aggiunta di un po’ di trizio, potrebbe alimentare una casa per un anno. Il trizio è più raro e più difficile da ottenere, sebbene possa essere prodotto sinteticamente.

“A differenza del carbone, hai solo bisogno di una piccola quantità di idrogeno, ed è la cosa più abbondante che si trova nell’Universo”. Ha detto alla CNN Julio Friedman, capo scienziato di Carbon Direct ed ex capo tecnologo energetico del Lawrence Livermore.

“L’idrogeno si trova nell’acqua, quindi la materia che genera questa energia è selvaggiamente illimitata ed è pulita”.

( Fusione nucleare: energia green del Sole).

QUAL E’ LA DIFFERENZA TRA LA FUSIONE E LA FISSIONE NUCLEARE?

Quando le persone pensano all’energia nucleare, possono venire in mente torri di raffreddamento e funghi atomici. Ma la fusione nucleare è completamente diversa. Vediamo qual è la differenza tra la fusione e la fissione nucleare.

Mentre la fusione fonde insieme due o più atomi, la fissione è l’opposto. È il processo di scissione di un atomo più grande in due o più atomi più piccoli. La fissione nucleare è il tipo di energia che oggi alimenta i reattori nucleari in tutto il mondo. Come la fusione, anche il calore creato dalla scissione degli atomi si utilizza per generare energia.

Il nucleare è una fonte di energia a emissioni zero, secondo il Dipartimento dell’Energia. Ma produce rifiuti radioattivi volatili. I quali devono essere immagazzinati in modo sicuro e comportano rischi per la sicurezza. Crolli nucleari, sebbene rari, si sono verificati nel corso della storia e con risultati di vasta portata e mortali come nei reattori di Fukushima e Chernobyl.

La fusione nucleare non comporta gli stessi rischi per la sicurezza e i materiali utilizzati per alimentarla hanno un tempo di dimezzamento molto più breve della fissione.

( Fusione nucleare: energia green del Sole).

IL CALORE E’ LA CHIAVE PER PRODURRE ENERGIA.

Esistono due modi principali per generare la fusione nucleare, ma entrambi hanno lo stesso risultato. La fusione di due atomi crea un’enorme quantità di calore, che è la chiave per produrre energia.

Quel calore può essere utilizzato per scaldare l’acqua, creare vapore e far girare le turbine per generare energia. Proprio come la fissione nucleare genera energia. La grande sfida di sfruttare l’energia da fusione è sostenerla abbastanza a lungo da poter alimentare reti elettriche e sistemi di riscaldamento in tutto il mondo.

La svolta di successo degli Stati Uniti è un grosso problema, ma è ancora su scala molto piccola di quella necessaria per generare energia sufficiente per far funzionare una centrale elettrica. Per poter parlare di decine di migliaia di centrali elettriche.

“Si tratta di quello che serve per far bollire 10 bollitori d’acqua”, ha detto Jerey Chittenden, co-direttore del Centro studi sulla fusione inerziale dell’Imperial College di Londra.

“Per trasformarlo in una centrale elettrica, dobbiamo ottenere un maggior guadagno di energia – abbiamo bisogno che sia sostanzialmente di più”.

(Fusione nucleare: energia green del sole).

UN GUADAGNO NETTO DI ENERGIA.

Questa è la prima volta che gli scienziati hanno prodotto con successo una reazione di fusione nucleare con un conseguente guadagno netto di energia. Invece di andare in pareggio come hanno fatto gli esperimenti passati. Mentre ci sono molti altri passaggi prima che possano creare più energia di quella con cui hanno iniziato. Altrimenti, non ha molto senso svilupparlo.

“Questo è molto importante perchè dal punto di vista energetico, non può essere una fonte d i energia se non stai ottenendo più energia di quella che stai immettendo”. Ha detto Friedmann alla CNN. “Le scoperte precedenti sono state importanti, ma non è la stessa cosa che generare energia che un giorno potrebbe essere utilizzata su scala più ampia”.

FUSIONE INERZIALE TERMONUCLEARE.

Il progetto National Ignition Facility crea energia dalla fusione nucleare mediante quella nota come Fusione inerziale termonucleare. In pratica, gli scienziati statunitensi sparano pellet che contengono idrogeno combustibile in una serie di quasi 200 laser. Creando una serie di esplosioni estremamente veloci e ripetute al ritmo di 50 volte al secondo. L’energia raccolta dai neutroni e dalle particelle alfa viene estratta come calore.

Nel Regno Unito e nel progetto ITER in Francia, gli scienziati stanno lavorando con enormi macchine a forma di ciambella dotate di magneti giganti chiamati ‘tokamak’ per cercare di generare lo stesso risultato.

Dopo che il carburante è stato immesso nel tokamak, i suoi magneti vengono accesi. E le temperature all’interno vengono aumentate in modo esponenziale per creare plasma.

Il plasma deve raggiungere almeno 150 milioni di gradi Celsius, 10 volte più caldo del nucleo del Sole. I neutroni quindi sfuggono al plasma, colpendo una “coperta” che riveste i tokamak. E trasferendo la loro energia cinetica sotto forma di calore.

(Fusione nucleare: energia green del Sole).

PRODUZIONE SU SCALA MOLTO PIU’ AMPIA.

Scienziati ed esperti ora devono capire come attuare una produzione su scala molto più ampia. Allo stesso tempo devono capire come ridurre eventualmente il costo della fusione nucleare in modo che possa essere utilizzata commercialmente.

“Al momento stiamo spendendo un’enorme quantità di tempo e denaro per ogni esperimento che facciamo”, ha detto Chittenden. “Dobbiamo ridurre i costi di un fattore enorme”.

Gli scienziati dovranno anche raccogliere l’energia prodotta dalla fusione e trasferirla nella rete elettrica, sotto forma di elettricità. Ci vorranno anni – e forse decenni – prima che la fusione possa essere in grado di produrre quantità illimitata di energia green. E gli scienziati sono in corsa contro il tempo per combattere il cambiamento climatico.

“Ciò non contribuirà in modo significativo all’abbattimento del clima nei prossimi 20-30 anni”, ha affermato Freidmann. “Questa è la differenza tra accendere un fiammifero e costruire una turbina a gas”….

FONTE: https://edition.cnn.com/

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