Più piccoli ma più potenti: ecco i magneti per la fusione del futuro

I ricercatori del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), hanno trovato un modo per costruire potenti magneti ma più piccoli di prima, aiutando così la progettazione di impianti che potrebbero consentire al mondo di sfruttare la potenza del sole per creare elettricità senza gas serra.

Gli scienziati hanno infatti trovato un modo per costruire magneti superconduttori ad alta temperatura fatti di un particolare materiale che conduce elettricità con poca (o addirittura nessuna) resistenza a temperature più calde di prima.

Magneti così potenti si adatterebbero più facilmente all'interno dello spazio ristretto presente nei tokamak sferici (un tipo di reattore a fusione), che hanno una forma molto simile ad un torsolo di mela rispetto alla tradizionale forma a ciambella dei tokamak convenzionali, così da essere opzionati come possibile progetto per future centrali elettriche a fusione.

Inoltre, cosa non da poco, poiché i magneti potranno essere posizionati separatamente da altre componenti, i ricercatori potrebbero ripararli senza dover smontare nient'altro.
Così da evitare inutili compromissioni della cavità centrale del tokamak sferico che racchiude il plasma caldo che alimenta le reazioni di fusione.

Yuhu Zhai, ingegnere capo presso il PPPL ed autore principale del rapporto, ha affermato: "Per fare ciò, è necessario un magnete con un campo magnetico più forte ed una dimensione inferiore rispetto ai magneti attuali. L'unico modo per permetterlo è con i cavi superconduttori, ed è prioprio quello che abbiamo fatto".

I risultati della ricerca, pubblicati su IEEE Transactions on Applied Superconductivity, sottolineano l'importanza di replicare con successo i meccanismi di fusione sulla Terra, così da poter avere una fornitura praticamente inesauribile di energia sicura e pulita per generare elettricità. Sfruttando appieno il potere che guida il Sole e le stelle e creando più energia del previsto.

Oltre a permettere agli scienziati di continuare a ridurre le dimensioni dei tokamak, migliorando al contempo le prestazioni e riducendo i costi di costruzione, i nuovi magneti superconduttori ad alta temperatura presentano numerosi vantaggi rispetto ai tradizionali magneti in rame.

Possono infatti rimanere accesi per periodi più lunghi poiché non si riscaldano rapidamente, rendendoli quindi più adatti per l'uso in future centrali elettriche a fusione che dovranno funzionare per diversi mesi consecutivamente.

Inoltre, i fili superconduttori sono anche più potenti di quelli tradizionali, in grado di trasmettere la stessa quantità di corrente elettrica di un filo di rame, molto più ingombrante, producendo allo stesso tempo un campo magnetico più forte.

Thomas Brown, un ingegnere del PPPL e collaboratore della ricerca, ha affermato: "Questi nuovi magneti superconduttori ad alta temperatura potranno davvero aiutare nella progettazione dei tokamak del futuro. Non siamo ancora arrivati alla fine del nostro percorso, ma siamo molto più vicini, forse abbastanza vicini".

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