Energia dalla fusione nucleare: Nuove ricerche in corso

Energia dalla fusione nucleare: Nuove ricerche in corso
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Alcuni scienziati dell'MIT stanno lavorando sodo per accelerare lo sviluppo della tecnologia legata all'energia da fusione, nel tentativo di fornire energia alla rete elettrica abbastanza in fretta da limitare gli effetti sul cambiamento climatico.

L'arrivo di una tecnologia rivoluzionaria, ovvero i superconduttori ad alta temperatura, che possono essere utilizzati per costruire magneti che producono campi magnetici più potenti di quanto fosse possibile in precedenza, potrebbe aiutarli a raggiungere questo obiettivo. I ricercatori prevedono di utilizzare questa tecnologia per costruire magneti nella scala richiesta per la fusione.

La ricerca è una collaborazione tra il Plasma Science & Fusion Center del Massachusetts Institute of Technology ed il Commonwealth Fusion Systems, e presenteranno il loro lavoro all'American Physical Society Division del Plasma Physics meeting a Portland, Oregon.

L'energia da fusione viene generata quando i nuclei atomici si combinano con nuclei più grandi, in un processo che rilascia enormi quantità di energia. Questi nuclei, in genere isotopi dell'idrogeno (deuterio e trizio), sono carichi positivamente e quindi avvertono una forte repulsione che può essere vinta solo a temperature di centinaia di milioni di gradi. Tuttavia le condizioni richieste per un guadagno energetico considerevole non sono ancora state raggiunte.

Una possibile soluzione a questo problema potrebbe essere l'aumento della forza dei magneti. I campi magnetici nei dispositivi di fusione servono a mantenere questi gas ionizzati caldi, chiamati plasmi, isolati dalla materia ordinaria. La qualità di questo isolamento diventa più efficace man mano che il campo diventa più forte. Raddoppiando il campo magnetico in un dispositivo di fusione è possibile ridurre il volume (che è un "indicatore" di quanto costi il dispositivo) di un fattore otto, pur mantenendo le stesse prestazioni. Pertanto, i campi magnetici più potenti rendono la fusione più piccola, più veloce e più economica.

Una svolta nella tecnologia dei superconduttori potrebbe consentire la realizzazione di centrali elettriche a fusione. I superconduttori sono materiali che consentono alle correnti di attraversarli senza perdere energia, ma per farlo devono essere molto freddi. Nuovi composti superconduttori, tuttavia, possono funzionare a temperature molto più elevate rispetto ai superconduttori convenzionali. Il design di questi magneti non è adatto per macchine a fusione perché risultano troppo piccoli. E' necessario sviluppare un magnete adatto.

Una volta che lo sviluppo del magnete ha avuto successo, il passo successivo sarà costruire e utilizzare SPARC. SPARC sarà un dispositivo di fusione tokamak, un tipo di configurazione di confinamento magnetico simile a diversi altri dispositivi già in funzione.

Potrebbe essere sufficiente a permettere l'introduzione di questa forma di energia nei piani energetici nazionali e avviare lo sviluppo commerciale. L'obiettivo è far funzionare SPARC entro il 2025.

FONTE: phys
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