28/04/17

Tante piccole stelle per il futuro **

Un enorme passo avanti nella costruzione del primo reattore a fusione nucleare commerciale. Non dovremo aspettare decenni, ma solo pochi anni. Entro il prossimo anno si toccheranno i cento milioni di gradi.

Sono ormai più di 50 anni che si parla di utilizzare la fusione nucleare per produrre energia. Un sistema che conosciamo molto bene su scala gigantesca, dato che è essenzialmente quello che viene usato dal Sole e dalle altre stelle: la trasformazione dell’idrogeno in elio con la produzione di un’enorme quantità di energia pulita e senza rischi. D’altra parte, se lo usano le stelle, una bella garanzia di qualità c’è.

Il più grande problema legato ai reattori nucleari di questo tipo è quello di raggiungere la temperatura necessaria e mantenerla per tempi lunghi e in modo stabile. Si è anche cercato di arrivare alla stessa reazione in modo “freddo” (QUI un racconto di Vin-Census), ma in un modo o nell’altro le poche speranze a riguardo si sono affossate. Tuttavia, gli studi sulla soluzione “calda” sono proseguiti per renderla fattibile a livello commerciale e non solo nei laboratori di ricerca. Ricordiamo che il principio è lo stesso della bomba H, ma in questo caso la reazione è del tutto incontrollata e porta alla produzione istantanea di un’energia terrificante.

I progressi sono stati lenti, probabilmente anche rallentati volontariamente dato che il combustibile necessario (il deuterio) si potrebbe estrarre a buon mercato e in modo quasi inesauribile dagli oceani. Sì, avremmo energia pulita che, dopo una fase di messa a punto, potrebbe essere anche a costo molto basso, senza alcun rischio per la salute, dato che un malfunzionamento porterebbe allo spegnimento di un plasma del tutto innocuo. Se accostato alla creazione di foglie sintetiche per la produzione di energia attraverso la fotosintesi, molto avanti negli studi attuali (riporto in appendice al presente articolo quanto scrissi nel 2012 sulla foglia artificiale) darebbe un futuro ricco di energia pulita, nettamente superiore ai palliativi senza un vero sbocco quantitativo e qualitativo dei pannelli solari e dei mulini a vento, oramai preda della criminalità organizzata e dai prezzi insostenibili.

Detta in parole molto semplici, bisognerebbe scaldare il plasma di idrogeno e contenerlo a temperatura altissima, cosa che viene fatta “naturalmente” dalla forza di gravità. Nel nostro caso si sono pensate varie strade, ma, recentemente, in Inghilterra si sono fatti passi avanti inaspettati attraverso campi magnetici di confinamento. A un plasma già inizialmente abbastanza caldo si aggiungerebbero atomi di idrogeno iniettati a grande velocità. Questi, rallentando, trasferirebbero la loro energia al plasma portandolo a temperature elevatissime.

Lo schema di massima del reattore n costruzione. Il plasma è colorato in viola e viene mantenuto ad altissima temperatura da una gabbia magnetica. Fonte: Tokamak Energy.
Lo schema di massima del reattore in costruzione. Il plasma è colorato in viola e viene mantenuto ad altissima temperatura da una gabbia magnetica. Fonte: Tokamak Energy.

Oggi è stato costruito il primo prototipo da parte di un’industria privata e si sono raggiunti periodi di funzionamento continuo per 29 ore, un tempo fantascientifico fino a pochi anni. L’ottimismo è alle stelle (nel vero senso della parola) e si è praticamente sicuri di raggiungere la temperatura di 100 milioni di gradi entro il 2018. Una data insperata fino a poco tempo fa. Ciò porta a pensare che entro il 2027 il primo reattore efficiente sarà attivato.

Speriamo, che, come sempre, non vengano messi molti bastoni tra le ruote, dato che non si produrrebbe più la CO2 e i catastrofisti del clima non avrebbe più ragione di urlare quotidianamente e riunirsi a nostre spese, ogni anno, nei posti più lussuosi del pianeta, senza pagare un euro o un dollaro e usando tranquillamente il combustibile fossile degli aerei e delle macchine…

Sarà… ma riuscire a imitare, nel nostro piccolo le stelle, mi dà un senso di fiducia.

Articolo originale (divulgativo) QUI

QUI, QUI e QUI riflessioni sull'attuale situazione energetica e prospettive future

 

APPENDICE: Articolo pubblicato in data 11/5/2012

La prima foglia artificiale è realtà.

Ce l’hanno fatta! Al MIT di Cambridge, Mass., USA, sono riusciti a creare la prima foglia artificiale, in grado di imitare la meravigliosa fotosintesi. Una vera rivoluzione per il futuro dell’energia.

Ciò che è veramente strano è che nessuno ne abbia ancora parlato. Sono parecchi mesi che la ricerca era a conoscenza dei giornali e non solo. Forse che, in fondo, nessuno vuole realmente produrre energia a basso costo e in modo semplice?  Pensare che anche le nazioni più povere arrivino al livello del cosiddetto “mondo civile” spaventa qualcuno? Temo proprio sia così. Comunque la notizia è vera e merita di essere divulgata, sperando che i governi abbiano veramente voglia di metterla in pratica.

Una dettagliata descrizione della prima foglia artificiale è stata pubblicata sull’ ACS (Accounts of Chemical Research) Journal. La scoperta rappresenta una pietra miliare per dirigersi verso una fonte energetica perfettamente sostenibile. Forse l’unica veramente tale, come la Natura ci ha mostrato da centinaia di milioni di anni. Il concetto è ben noto ed estremamente semplice: trasformare l’acqua e la luce solare in energia, copiando ciò che le piante fanno in modo perfetto e meraviglioso. L’unico problema è che… costa troppo poco… Il materiale di cui è fatta è a basso costo e i processi per costruirla di facile realizzazione.  Il responsabile di questo fantastico risultato ha un nome italiano (Daniel Nocera) e spero di cuore che tocchi proprio a un italiano (o di origini tali) di segnare questa svolta eccezionale. Magari è anche dovuto emigrare per mancanza di fondi… Ovviamente, se tutto sarà confermato, come sembra molto plausibile leggendo l’articolo originale, questa è una scoperta da premio Nobel, se non per la chimica, almeno per la pace.

Il meccanismo base della foglia artificiale è di spezzare la molecola d’acqua in ossigeno e idrogeno. E non è cosa da poco, soprattutto se fatto con mezzi estremamente economici. L’idrogeno servirà a produrre energia ed elettricità. La grandezza del risultato sta nel fatto che la produzione di energia a basso costo potrà essere utilizzata senza problemi nei paesi del terzo mondo. Non vi è, infatti, necessità di materiale prezioso come il platino. Nocera ha infatti sostituito il platino con un composto formato da zinco, molibdeno e nichel. L’altra parte della foglia sarà invece di cobalto, anch’esso di facile reperibilità.

Energia per tutti i miliardi di esseri umani, senza discriminazioni basate sulla ricchezza. Addio alle orribili pale eoliche, ai carissimi e ingombranti pannelli solari, al mefitico biogas, al vigliacco petrolio, all’inquinante metano? Forse potrà essere così. Tuttavia, ho una grande paura che questa soluzione non piaccia ai ricchi della Terra… Spero proprio di sbagliarmi.

Mi piace concludere con le parole di Nocera: “Un obiettivo di ricerca che fornisca energia solare per le zone più povere della Terra, come la foglia artificiale, fornisce alla società globale il percorso più diretto per l’energia sostenibile del futuro”.

Il lavoro originale si può trovare qui

4 commenti

  1. maurizio bernardi

    Tra i benefici di questa rivoluzione nella produzione di energia è fondamentale la riduzione dell'inquinamento.

    Si tratta di una grande speranza che riguarda tutti.

    Ma se potremmo addirittura pronosticare la fine della egemonia del petrolio e delle spaventose guerre, combattute e in corso, per il controllo di questa risorsa, non credo che la natura umana, avendo disponibilità illimitata di un bene come l'energia atomica pulita, possa per questo mutare in meglio.

    L'istinto di predazione che spinge a sottrarre agli altri ciò che a loro è necessario, anche quando già si ha più del superfluo, incessantemente, senza limiti né ragioni, non si estinguerà.

    I vantaggi economici che deriveranno da questa nuova inesauribile fonte verranno distribuiti secondo le medesime percentuali di oggi: molto a pochi e poco a molti. Non a caso l'uno per cento della popolazione possiede la metà di tutte le ricchezze del pianeta.

    E' più facile per noi umani, e qui sta il paradosso, copiare il processo che accende le stelle piuttosto che riuscire a vivere in armonia sotto di esse. Se il cielo sopra di noi è più vicino, la legge morale dentro di noi non è ancora adeguata.

  2. caro Maurizio,...

    purtroppo la penso esattamente come te... Non è il modo che può far cambiare l'uomo, ma il perché. Mi guardo intorno e sono sempre più triste a riguardo. Solo gli animali e pochi amici mi danno qualche speranza. Mi immagino anche che chiamandosi reattore nucleare sorgeranno, comunque, delle truppe di ecologisti allo sbaraglio che diranno che non vogliono l'energia atomica e le sue scorie (!!), non sapendo assolutamente che è la stessa energia che li fa vivere... Nel 2030 saremo ancora più idioti di oggi... :(

  3. Mario Fiori

    Purtroppo la gioia della notizia si spenge contro ciò che avete detto voi cari Maurizio ed Enzo, come non darvi ragione, ripeto, purtroppo. Occhio alle mafie comunque oltre che agli evidenti problemi da voi palesati. Le ruppe di ecologisti che di ecologico non hanno proprio niente e che sbraitano a comando di quelli che se la ridono nei posti lusuosi non mancheranno e quindi cari miei bisogna farsi sentire il più possibile; questa è una grande occasione o forse è l'occasione dopo cìè il buco nero, con tutto il rispetto per quelli cosmici.

  4. caro Mariolino,

    ci vorrebbe proprio l'effetto tunnel per riuscire a superare il muro di squallore, di interessi sporchi, di egoismo che si sta formando tra noi e gli ... altri, sempre più alto. I muri tornano sempre e non ci resta che sperare nei giovani che poggino il loro cellulare e comincino a imparare e pretendere il giusto. Basterebbe un piccolo foro per distruggere un castello di ipocrisia.

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