24 settembre 2010

Fusione nucleare dal 2026 (?)

_Gli scienziati della fusione nucleare stanno per imprimere un colpo di acceleratore ai loro esperimenti e si pongono un ambizioso traguardo: dimostrare entro il 2026 che i processi energetici del Sole e delle stelle potranno essere utilizzati sulla Terra per alimentare i crescenti bisogni di energia delle nostre società.
Il nuovo impegno, e le tappe per raggiungerlo, ci vengono illustrati dal professor Francesco Romanelli, da quest’anno direttore dell’European Fusion Development Agreement (EFDA), il programma comunitario che coordina i laboratori europei impegnati in studi teorici e sperimentali sulla fusione nucleare. Romanelli, che dirige anche il Joint European Tokamak (JET), attualmente la maggiore macchina per esperimenti sulla fusione, collocata a Culham, in Inghilterra, in questi giorni è fra i protagonisti di Frascati Scienza, un vero e proprio festival che vede sfilare per una settimana, dal 18 al 26 settembre, i grandi protagonisti della scienza nazionale e internazionale, con un fitto programma di conferenze, mostre e visite guidate ai laboratori sparsi nella vasta area scientifica a sud di Roma. 
«Ce la stiamo mettendo tutta per accelerare i nostri programmi e consegnare al mondo entro una decina di anni ITER, il reattore che dovrà dimostrare la fattibilità scientifica della fusione nucleare, aprendo la strada ad altri impianti che sfrutteranno la stessa tecnologia per produrre energia elettrica da immettere nella rete», annuncia Romanelli.
ITER, la cui costruzione è già iniziata a Cadarache, in Francia, è un progetto internazionale sottoscritto da Europa, Stati Uniti, Cina, Russia, India, Giappone e Corea del Sud. Quest’anno, dopo una pausa di riflessione dovuta al fatto che i suoi costi di realizzazione sono lievitati, passando da 5 a 10 miliardi di euro, di cui circa la metà a carico dell’Europa (e circa 600 milioni in capo all’Italia), i promotori si sono impegnati a superare gli indugi e ad andare avanti con maggior lena, nella speranza di fornire entro questo secolo un valida soluzione dei problemi energetici planetari, con una fonte di energia praticamente illimitata e relativamente pulita.
La fusione, infatti, sfrutta l’enorme energia che si libera quando nuclei di atomi leggerissimi come il deuterio e il trizio (parenti stretti dell’idrogeno), sottoposti ad elevate temperature, fondono. Il processo, pur essendo accompagnato da una consistente attivazione neutronica dei materiali del reattore, tuttavia non produce rifiuti radioattivi di lunghissima vita (decine di migliaia di anni) tipici degli attuali reattori a fissione nucleare. ITER, spiega il professor Romanelli, si basa sul cosiddetto, «confinamento magnetico» già sperimentato da diverse macchine di piccole e medie dimensioni in vari Paesi, fra cui l’Italia. Una miscela di deuterio e trizio, destinata a essere riscaldata fino a diventare un «plasma» a 100 milioni di gradi, è ingabbiata in una camera di acciaio a forma di ciambella, del diametro di circa sei metri . Poiché nessun contenitore metallico potrebbe resistere, il plasma è tenuto sospeso e stretto in un intenso campo magnetico, generato da potenti bobine, in modo da minimizzare il contatto con le pareti della ciambella.
Romanelli riassume così la cronologia dei prevedibili risultati, ormai a portata di mano: «Il reattore ITER dovrebbe essere completato entro il 2019, quindi iniziare a funzionare, per alcuni anni, con il solo idrogeno, però senza produrre energia di fusione. Nel 2026 sarà introdotta la più efficiente miscela di deuterio-trizio e, l’anno dopo, dovrebbe essere raggiunto il fondamentale traguardo di ottenere 500 megawatt di potenza, cioè dieci volte più energia di quella impiegata per sostenere il processo di fusione che si auto sostiene. Ma non è finita. Il passaggio da ITER a reattori dimostrativi in grado di fornire elettricità, che saranno realizzati parallelamente in diversi Paesi, potrà avvenire rapidamente se la ricerca su ITER avrà, come crediamo, successo e si investiranno sufficienti risorse nello sviluppo dei materiali per il reattore».
Questi risultati, aggiunge lo scienziato, saranno anche il frutto di numerosi esperimenti «di accompagnamento» da attuare in diversi laboratori. La macchina JET, per esempio, che si è già avvicinata alle condizioni di pareggio di potenza, dovrà ripetere nel 2014 questa performance, utilizzando nella camera di contenimento del plasma dei materiali di berillio-tungsteno che poi verranno utilizzati in ITER. Anche in Italia, nei laboratori ENEA di Frascati, è prevista la costruzione di un tokamak che dovrà esplorare il comportamento del plasma in condizioni estreme. «Sono fiducioso che, poco dopo la metà del nostro secolo, la prospettiva dell’energia da fusione diventerà percorribile, naturalmente se i governi continueranno a sostenerci con convinzione –conclude Romanelli–. Basti pensare che il mercato europeo dell’energia assorbe oggi 700 miliardi di euro all’anno. Mentre alla ricerca energetica, di qualunque tipo, vengono destinati solo 2 miliardi di euro all’anno. Una cifra ben modesta se si considera l’importanza strategica del settore». (Fonte articolo: Corriere della Sera, clicca qui).
_Tutto in una notte. Dal Planetario di Roma a Frascati - dove è in corso, dal 18 settembre, la Settimana della scienza - e in tutta Europa (260 città di 31 paesi). Benvenuti alla notte della scienza, spiegata in modo semplice, ai confini dell’impossibile (ed è già fantascienza), in programma venerdì 24, dalle 5 del pomeriggio all’una di notte, sotto il nome di “Light’10”. Dalle prove impossibili, ma verificate sul campo, al filo diretto Nasa – Cern di Ginevra, con le voci del premio nobel per la Fisica, Samuel Ting, e il nostro astronauta, Roberto Vittori dell’Agenzia spaziale europea. Insieme per il progetto legato alla stazione spaziale internazionale Iss. Ma più avanti, scopriremo di che cosa si tratta. Un modo, comunque, per sperimentare, giocare e divertirsi con la scienza: perché i ricercatori sono come noi, un po’ giocherelloni, talvolta commedianti e spesso cultori di hobby impensabili. 
Il calcio, per esempio, può diventare l’obiettivo di ricerca da parte del professor Arcangelo Distante - presente al Planla scinzaetario - dell’Istituto, barese, di Studi sui sistemi intelligenti per l’automazione. Il punto è questo e senza azzannarsi tra tifosi: quando veramente si può dire che il calciatore sia in fuorigioco, o che la palla ha superato la linea di porta? Cose di questo tipo, analizzate e dimostrate “in Lab”, una delle due sezioni della nottata al Planetario. Per la cronaca, il sistema è già stato utilizzato in uno stadio, il Friuli di Udine. Come è andata? E’ tutto nel referto arbitrale. L’altra sezione-attività è “Out Lab”, un luogo in cui lasciarsi andare e raccontarsi (sempre loro, gli scienziati) in modo “friendly”. Qui troviamo il fiorentino Roberto Olmi con una sua versione, tutta scientifica, del mondo di Harry Potter. Non ci crederete, ma il Mantello dell’invisibilità potrebbe essere inventato molto presto; è solo una questione di tempo. «Esiste una classe di materia artificiale con proprietà che non esistono in natura», osserva Olmi, il quale aggiunge che «se riuscissimo a controllare la direzione di curva delle onde elettromagnetiche, saremmo in grado di nascondere degli oggetti». Negli Stati Uniti, più o meno sette anni fa, avrebbero fatto sparire degli oggetti metallici aventi un diametro di 3 cm di lunghezza d’onda. 
Ma il corpo umano si può riparare, senza diventare per forza di cose bionici? Chiedetelo a quel pezzo di legno. No, Pinocchio non c’entra nulla con le serissime ricerche condotte dal Cnr-Iste di Faenza, dove la dottoressa Anna Tampieri ci spiegherà come da un tronco di rattan (sì, quello delle celebri sedie e poltrone a intreccio) si possono ricavare “pezzi” sostitutivi per calotte craniche o ossa dentali, insomma, in grado da essere assorbiti e rigenerati da parte delle cellule del corpo umano. Una ricerca pesante. Proprio quest’anno è stata riconosciuta da Time Magazine come la 30esima ricerca scientifica più importante del mondo. Cose dell’altro mondo. Se ce l’avessero detto prima che il futuro dei distretti industriali è nella scienza, non ci avremmo creduto. Invece, è proprio così. Basta seguire le ricerche, per la sezione "In Lab" di Alessio Varesano, il quale, trasendom ispirazione dal distretto dei tessuti di Biella (ecco, prima era quello dellas ceramica di Faenza, ndr) ha creato i tessuti riscaldanti, costituiti da polimeri elettroconduttivi, ideali per conservare morbidezza e leggerezza dei capi d'abbigliamento. Non solo. L'équipe del Cnr Ismac di Biella ha fatto un grosso regalo a chi combatte la vana lotta contro i pallini che si formano sui maglioni di lana a causa dei ripetuti lavaggi. Come? Col trattamento in plasma, da toccare con mano. Tutto in una notte. E non mancheranno le giovani scoperte, nella sezione "Young Talents on display", il meglio delle ardite invenzioni eseguite dagli alunni delle scuole superiori, selezionate a "InvFactor: anche tu un genio!". Fuori del Planetario, sul piazzale d'ingresso, sono in programma spettacoli gratuiti, mentre all'interno, "Storia alternativa della luna" e "Finalmente italiano". Nel primo, la Luna vista dal punto di vista dell'esplorazione letteraria; nel secondo, 9 storie di ricercatori, da Galileo ai giorni nostri, di cervelli rigorosamente italiani. Infine, come in tutte le edizioni di Light, si potrà visitare gratuitamente il Museo Astronomico. E veniamo a Frascati, con la sua notte di premi nobel e astronauti. Beh, qui la cosa intriga, eccome. Vittori, l'italiano di Viterbo, si recherà nel 2011, a bordo del shuttle, nello spazio per esplorare antimateria e materia oscura. La missione sarà spiegata sia da Vittori che dal nobel Samuel Ting, il quale risponderà a due domande: la scoperta dell'antimateria dopo il Big Bang, e la materia oscura dell'universo, che ne occupa il 23 per cento, quindi 5 volte più abbondante della materia visibile (stelle e pianeti). Tutto il progetto, che ha coinvolot 16 Paesi e 3 continenti, è costato qualcosa come 1,2 miliardi di euro. E tutto sarà spiegato, fin nei minimi dettagli, dal coordinatore della missione per l'Italia, Roberto Battiston. (Fonte articolo: Corriere della Sera, clicca qui)

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