Fusione a confinamento magnetico: Eni ci crede

Eni ha annunciato un importante traguardo nella ricerca per la produzione di energia pulita. Il progetto CFS (Commonwealth Fusion Systems), società spin-out del Massachusetts Institute of Technology di cui Eni è il maggiore azionista, ha infatti concluso con successo il primo test al mondo su magneti con tecnologia superconduttiva HTS (HighTemperature Superconductors) che assicurerà, spiega il gruppo, “il confinamento del plasma nel processo di fusione magnetica“.

La tecnologia HTS si basa sulle scoperte che hanno portato Johannes Georg Bednorz e Karl Alexander Müller al Premio Nobel per la fisica nel 1987, ma solo recentemente la disponibilità commerciale di nastri HTS ha portato al loro utilizzo nei supermagneti.

La fusione a confinamento magnetico

La strada della decarbonizzazione non può soltanto essere costruita sull’addio ai carburanti fossili, perché in quest’ottica si tratta di mera utopia. Un vero progetto deve essere invece costruito sulle alternative e questo per un motivo molto semplice: la domanda di energia nel mondo è in forte aumento e spostare il tutto verso l’elettrico non è, pragmaticamente, praticabile. Di qui la ricerca verso fonti pulite alternative che possano realmente offrire un approdo alla produzione dell’energia di domani.

Eni ha identificato nella fusione a confinamento magnetico una delle strade più promettenti ed ha pertanto iniziato ad investire in questa direzione. Spiega Claudio Descalzi, AD del gruppo italiano:

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.

Il ruolo di Eni è stato fondamentale nella produzione di elettromagneti in grado di simulare il funzionamento del Sole e utili a gestire e confinare il plasma (una miscela di deuterio e trizio portata a temperature altissime da fasci di onde elettromagnetiche). Il grande passo in avanti conseguito è relativo alla capacità di controllare l’intero processo: l’innesco, la fusione ed il mantenimento della stabilità di tutti i parametri fondamentali. Ciò potrebbe consentire lo sviluppo di impianti piccoli e ad alte performance, riducendo pesantemente i costi di produzione dell’energia.

[…] nel corso del test il magnete toroidale, dal peso di circa 10 tonnellate, raffreddato con elio liquido a una temperatura di circa – 253.15°C (20 gradi sopra allo zero assoluto) è stato energizzato con una corrente elettrica di intensità crescente, fino a 40.000 Ampere, per periodi di tempo prefissati e in diverse condizioni di funzionamento, sviluppando un campo magnetico di elevatissima intensità, fino a 20 tesla (T).Tali campi magnetici non si sarebbero ottenuti con l’utilizzo di materiali tradizionali come il rame o superconduttori LTS (Low Temperature Superconductors) che si sarebbero danneggiati per il calore generato. Il risultato è stato raggiunto grazie alle proprietà dei superconduttori HTS (REBCO – Rare Earth Barium Copper Oxide) che compongono la parte attiva del magnete, che sono in grado di raggiungere perfomance molto più elevate in termini di campo magnetico associato. Il test ha dimostrato la possibilità di mantenere il magnete nel regime di superconduzione con un’elevata stabilità di tutti i parametri fondamentali per il suo impiego in un futuro impianto dimostrativo.

L’obiettivo sarà raggiunto quando l’energia prodotta sarà maggiore di quella necessaria per l’innesco, creando così quel processo virtuoso che potrà portare questo tipo di generazione ad essere protagonista sul mercato. Secondo la roadmap fin qui delineata, entro il 2025 c’è l’ambizione di sviluppare il primo vero impianto sperimentale (SPARC) per arrivare quindi al primo impianto dimostrativo (ARC).

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.

Sarà questa l’energia protagonista del prossimo decennio? Eni ci sta scommettendo su con importanti investimenti, individuando in questo tipo di prospettiva la forza centrifuga che porterà il cane a sei zampe verso una nuova dimensione.