martedì, 29 Novembre 2022

La potenza del Sole nel palmo delle nostre mani

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Luigi Santoro
Dopo la laurea in Filosofia (anzi, Scienze Filosofiche!) alla Federico II di Napoli si è messo a studiare il tedesco, cosa che l’ha spinto oltre il baratro della follia, sul cui ciglio vagava dopo aver scritto una tesi su Adorno. Invece di proseguire con la carriera dell’insegnamento ha deciso di voler avere a che fare con il mondo aziendale; ora non lavora in azienda. Scrive molto, vorrebbe leggere di più.

Energia nucleare

Sono convinto che, nel leggere “energia nucleare”, vi siano balzate in mente tre cose: il simbolo della radioattività (il trifoglio nero su sfondo giallo), le bombe atomiche ed Homer Simpson.

Ora, l’energia nucleare è il brutto anatroccolo delle energie pulite. Già: è da considerarsi pulita dal punto di vista delle emissioni di CO2 nell’atmosfera ma raramente viene citata tra quelle energie che possono supportare la transizione energetica. Chiaramente, da “pulita” a “sicura” il passo è tutt’altro che breve.

Ma, in questa sede, non vogliamo parlare dei problemi relativi alla fissione nucleare, né degli usi tristemente famosi che ne sono stati fatti in campo bellico; e no, non parleremo nemmeno della centrale nucleare di Springfield.

La vita nelle stelle

Qualche considerazione preliminare. L’energia nucleare è alla base della vita delle stelle, tra cui figura ovviamente il nostro Sole. Ora, non è la fissione nucleare ad alimentare il Sole bensì la fusione nucleare, ossia una reazione appunto nucleare dove i nuclei di due o più atomi si uniscono tra loro. Questo processo impedisce alle stelle di collassare, mantenendone le dimensioni, e naturalmente porta anche all’emissione di luce. Riuscire a padroneggiare la fusione nucleare, in termini di sostenibilità economica ed ambientale, consentirebbe di avere accesso a quantità pressoché illimitate di energia priva di emissioni inquinanti. Per quanto riguarda le scorie radioattive, queste sono trascurabili – praticamente assenti – mentre per la sicurezza basterebbe semplicemente, in caso di problemi, staccare la spina al reattore dato che le reazioni nucleari a fusione non funzionano a catena, come quelle a scissione. Un processo, dunque, che è sotto controllo dall’inizio alla fine.

Tutto molto bello, ma dov’è la fregatura? Le alte temperature? Sì e no. Il vero inghippo, il nodo di Gordio da scogliere, riguarda il tempo. Vedete, all’interno del Sole il tempo impiegato per ogni singola fusione è veramente lungo. Perché le stelle vivono così a lungo? Proprio per via delle tempistiche con cui bruciano i nuclei atomici di cui dispone. Il Sole, quindi, conta su tre fattori: il tempo, la gravità che schiaccia e avvicina i nuclei e l’energia cinetica che consente ai nuclei di toccarsi. E di conseguenza, avendo tutto il tempo del mondo – e anche di più – a disposizione, al Sole bastano 15 milioni di gradi circa per la fusione.

Per quanto riguarda cosa possiamo fare qui, sulla Terra, la situazione è ben diversa. Non abbiamo miliardi di anni a disposizione, chiaramente, quindi il tempo diventa un fattore determinante in tal senso. L’unica cosa da fare, l’unico fattore tra quelli elencati che siamo in grado di riprodurre in maniera artificiale è la temperatura che, in mancanza – appunto – di tempo e gravità stellare, dovrà essere di circa cento milioni di gradi. Per dire, le temperature della lava oscillano tra i 600 e i 1400 gradi e il nucleo terrestre, la parte più interna, tocca i 6000 gradi.

Nei prossimi dieci anni…

Ad oggi, non abbiamo a disposizione reattori a fusione nucleare in grado di produrre energia elettrica in maniera continuativa; gli unici impianti esistenti sono sperimentali e consumano più energia elettrica di quella che producono. Insomma, per farla breve, prima del 2050 non riusciremo a sfruttare la fusione nucleare. Forse.

Un “forse”, questo, da pronunciare sottovoce e con grande attenzione ma che c’è. La startup californiana Tae Technologies, fondata nel ’98, ha affermato che avrà a disposizione entro il 2030 una centrale a fusione nucleare. A differenza dei reattori tokamak, a forma di ciambella e all’interno dei quali avviene la reazione di fusione, il reattore Tae – chiamato Norman – produce e confina il plasma. Norman è in grado di raggiungere oltre 50 milioni di gradi; la temperatura c’è, adesso bisognerà capire se si riuscirà, entro la fine del decennio, a dar vita ad una centrale elettrica a fusione che sia economicamente sostenibile. Il lavoro da fare è ancora lungo ma l’azienda si dice fiduciosa (aiuta il fatto venga sostenuta, tra gli altri, da Google), anche perché ha raccolto 880 milioni di dollari di finanziamenti per il suo reattore.

Resta il fatto che non si può prescindere dal nucleare quando si parla di emissioni 0 e decarbonizzazione. 

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