Raggiunto un traguardo fondamentale nella ricerca sulla fusione a confinamento magnetico, tecnologia mai sperimentata prima che promette di realizzare una fonte energetica sicura, sostenibile e inesauribile.
La fusione a confinamento magnetico riproduce i princìpi tramite i quali il Sole genera la propria energia, garantendone una enorme quantità a zero emissioni: una svolta nel percorso di decarbonizzazione. Eni lavora da tempo a questa tecnologia insieme a Commonwealth Fusion Systems, società spin-out del Massachusetts Institute of Technology di cui è il maggiore azionista. Oggi questa collaborazione segna un primo traguardo grazie al successo del primo test al mondo del magnete con tecnologia superconduttiva HTS (HighTemperature Superconductors).
La fusione di idrogeno
La fusione di due nuclei d’idrogeno libera un’enorme quantità di energia ed è la reazione fisica, totalmente naturale, che alimenta il Sole e le altre stelle. Il suo grande vantaggio è che non emette gas a effetto serra né sostanze fortemente inquinanti o altamente radioattive, rendendola una fonte energetica estremamente interessante. Lo svantaggio è che è molto difficile da replicare artificialmente sulla Terra perché richiede l’utilizzo di plasma a temperature elevatissime. Per arrivare a riprodurla e renderla utilizzabile Eni studia da tempo la tecnologia del confinamento magnetico che, come dice il nome, impiega campi magnetici potentissimi per gestire il plasma in cui avviene la fusione.
L’idrogeno nel plasma viene utilizzato sotto forma di due suoi isotopi e cioè il deuterio e il trizio, i cui nuclei, oltre a un protone, possiedono rispettivamente uno e due neutroni. Il sole invece usa il prozio, l’isotopo di idrogeno di gran lunga più abbondante nell’Universo (99,98%), totalmente privo di neutroni. Qualunque sia la forma di partenza, fondendo tra loro due nuclei di idrogeno si ottiene energia, neutroni ed elio, un gas nobile totalmente innocuo. In altre parole, si produce energia a impatto zero.
L’esperimento di fusione a confinamento magnetico
Il test di Eni e CFS ha riguardato l’utilizzo di elettromagneti di nuova generazione – frutto della collaborazione anche con il Plasma Science and Fusion Center del MIT – per gestire e confinare il plasma, ovvero la miscela di deuterio e trizio portata a temperature altissime da fasci di onde elettromagnetiche. L’esperimento ha dimostrato la possibilità di assicurare l’innesco e il controllo del processo di fusione, dimostrando l’elevata stabilità di tutti i parametri fondamentali. Un passo importante per creare le condizioni di fusione controllata e rendere possibile il suo impiego in futuri impianti dimostrativi molto più compatti, semplici ed efficienti. L’obiettivo finale è produrre più energia di quella necessaria ad innescare il processo di fusione stesso (impianto a produzione netta di energia) e consentire, successivamente, la realizzazione di centrali che possano più facilmente essere distribuite sul territorio e connesse alla rete elettrica, senza necessità di infrastrutture di generazione e trasporto dedicate.
La roadmap verso l’energia pulita
Sulla base dei risultati del test, CFS conferma la propria “roadmap”, che prevede la costruzione entro il 2025 del primo impianto sperimentale a produzione netta di energia denominato SPARC e successivamente quella del primo impianto dimostrativo, ARC, il primo impianto capace di immettere energia da fusione nella rete elettrica che, secondo la tabella di marcia, sarà disponibile nel prossimo decennio. SPARC sarà realizzato assemblando in configurazione toroidale (una ciambella detta “tokamak”) un totale di 18 magneti dello stesso tipo di quello oggetto del test. In tal modo sarà possibile generare un campo magnetico di intensità e stabilità necessarie a contenere un plasma di isotopi di idrogeno a temperature dell’ordine di 100 milioni di gradi, condizioni necessarie per ottenere la fusione dei nuclei atomici con il conseguente rilascio di un’elevatissima quantità di energia.
L’Amministratore Delegato di Eni, Claudio Descalzi, ha commentato: “Lo sviluppo di tecnologie innovative è uno dei pilastri su cui poggia la strategia di Eni volta al completo abbattimento delle emissioni di processi industriali e prodotti, nonché la chiave per una transizione energetica equa e di successo. Per Eni, la fusione a confinamento magnetico occupa un ruolo centrale nella ricerca tecnologica finalizzata al percorso di decarbonizzazione, in quanto potrà consentire all’umanità di disporre di grandi quantità di energia prodotta in modo sicuro, pulito e virtualmente inesauribile e senza alcuna emissione di gas serra, cambiando per sempre il paradigma della generazione di energia e contribuendo a una svolta epocale nella direzione del progresso umano e della qualità della vita. Il risultato straordinario ottenuto durante il test dimostra ancora una volta l’importanza strategica delle nostre partnership di ricerca nel settore energetico e consolida il nostro contributo allo sviluppo di tecnologie game changer”.
