Magneti di una forza mai vista prima per consumare l’energia di fusione

MADRID, 6 novembre (EUROPA PRESS) –

Fisici stanno presentando alla riunione della Divisione di Fisica del Plasma dell’American Physics Society nuovi superconduttori per l’energia di fusione per raggiungere infine la rete elettrica.

I ricercatori progettano di usare questa tecnologia per costruire magneti sulla scala richiesta per la fusione, seguita dalla costruzione di quello che sarebbe il primo esperimento di fusione al mondo per ottenere un guadagno netto di energia.

Lo sforzo è una collaborazione tra il Plasma Science & Fusion Center al MIT (Massachusetts Institute of Technology) e Commonwealth Fusion Systems.

L’energia di fusione è generata quando i nuclei di atomi più piccoli si combinano in quelli più grandi in un processo che rilascia enormi quantità di energia. Questi nuclei, tipicamente i cugini più pesanti dell’idrogeno chiamati deuterio e trizio, sono caricati positivamente e quindi sentono una forte repulsione che può essere superata solo a temperature di centinaia di milioni di gradi. Mentre queste temperature, e quindi le reazioni di fusione, possono essere prodotte nei moderni esperimenti di fusione, le condizioni richieste per un guadagno netto di energia non sono ancora state raggiunte.

Una possibile soluzione a questo potrebbe essere quella di aumentare la forza dei magneti. I campi magnetici nei dispositivi di fusione servono a mantenere questi gas caldi e ionizzati, chiamati plasmi, isolati dalla materia ordinaria. La qualità di questo isolamento diventa più efficace man mano che il campo diventa più forte, il che significa che è necessario meno spazio per mantenere il plasma caldo. Raddoppiare il campo magnetico in un dispositivo di fusione permette di ridurre il suo volume, un buon indicatore di quanto costa il dispositivo, di un fattore otto, pur ottenendo le stesse prestazioni. Così, campi magnetici più forti rendono la fusione più piccola, più veloce e più economica.

Una svolta nella tecnologia dei superconduttori potrebbe permettere la realizzazione di centrali a fusione. I superconduttori sono materiali che permettono alle correnti di attraversarli senza perdere energia, ma per farlo devono essere molto freddi. Tuttavia, i nuovi composti superconduttori possono funzionare a temperature molto più alte dei superconduttori convenzionali. Critici per la fusione, questi superconduttori funzionano anche se posti in campi magnetici molto forti.

Anche se originariamente non erano utili per costruire magneti, i ricercatori hanno ora trovato il modo di fare superconduttori ad alta temperatura in forma di ‘nastri’ che producono magneti con prestazioni senza precedenti. Il design di questi magneti non è adatto alle macchine di fusione perché sono troppo piccoli. Prima che il nuovo dispositivo di fusione, chiamato SPARC, possa essere costruito, i nuovi superconduttori devono essere incorporati nel tipo di magneti grandi e forti necessari per la fusione.

Una volta che lo sviluppo del magnete ha successo, il prossimo passo sarà quello di costruire e far funzionare l’esperimento di fusione SPARC. SPARC sarà un dispositivo di fusione tokamak, un tipo di configurazione di confinamento magnetico simile a molte macchine già in funzione

Come un risultato analogo al primo volo dei fratelli Wright, dimostrare un guadagno netto di energia – l’obiettivo della ricerca sulla fusione per più di 60 anni – potrebbe essere sufficiente per integrare la fusione nei piani energetici nazionali e iniziare lo sviluppo commerciale. L’obiettivo è di avere SPARC operativo entro il 2025, secondo l’American Physical Society.

L’obiettivo è di avere SPARC operativo entro il 2025, secondo l’American Physical Society.

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