Fusione nucleare, è vera svolta energetica? Dubbi e rischi

In queste ore sta circolando la notizia che negli Usa, finalmente, si sta arrivando alla Fusione nucleare come principale fonte di energia. Che salverà il mondo dagli inquinanti fossili, cosa non riuscita alle rinnovabili composte da energia solare ed eolico. Energia pulita ma dal quantitativo troppo basso a fronte di un costo elevato.

Come riporta Tgcom24, l’energia da fusione nucleare prodotta negli Usa è stata ottenuta nella National Ignition Facility, tramite confinamento inerziale utilizzando i laser.

Sono stati generati circa 25 megajoule di energia utilizzando un impulso laser di poco più di 20 megajoule. Quindi la svolta starebbe in questo, come chiarisce l’esperto di fusione nucleare Stefano Atzeni, dell’Università Sapienza di Roma: “è stata generata una quantità di energia superiore a quella usata per ottenere la reazione“.

Tutto molto bello quindi? Insomma. Non mancano ancora dubbi relativi ai rischi collegati alla fusione nucleare, che riportiamo di seguito.

Fusione nucleare: perché si parla di svolta

Il sogno della Fusione nucleare come fonte di energia viene inseguito sin dagli anni ’50. Ma per ora ogni tentativo era fallito giacché quando si tentava di innescare la fusione, si finiva per impiegare molta più energia per ottenerla di quanto poi ne rilasciasse la reazione stessa.

A sovvertire questo fallimento ci sono riuscito i ricercatori della National Ignition Facility, che hanno lavorato presso i Lawrence Livermore National Laboratory, in California.

Si tratterebbe, stando a quanto dice il Financial Times, di un guadagno netto di energia del 120%.

La Fusione nucleare viene considerata ricca di vantaggi poiché produce poche scorie e nessun gas serra. Viene così considerata una energia “illimitata, pulita ed economica“. Una sorta di Santo Graal oggi quanto mai salvifico, in un’epoca nella quale si è stati costretti a tornare perfino al carbone per la crisi del gas e dove non si riesce a rinunciare al petrolio.

Fusione nucleare e Fissione nucleare: differenze

E’ facile fare confusione tra fusione nucleare e fissione nucleare. La fissione nucleare è una tecnica attualmente utilizzata nelle centrali nucleari, che consiste nel rompere i legami dei nuclei atomici pesanti per recuperare energia.

La fusione nucleare, invece, è il processo inverso: “sposiamo” due nuclei atomici leggeri per crearne uno pesante. In questo caso due isotopi (varianti atomiche) dell’idrogeno, che danno origine all’elio.

Detta banalmente, mentre la fissione tende a dividere ed isolare due nuclei atomici, la fusione tende ad unirli.

Fusione nucleare rischi

Quali sono i rischi della fusione nucleare? Li spiega bene in sintesi Torino Scienza.

Per esempio, impiega il trizio, un elemento radioattivo che richiede grande attenzione nella manipolazione. Un altro rischio riguarda la produzione di neutroni, sotto forma di energia liberata, dato che possono indurre radioattività nei materiali solidi che costituiscono i componenti interni del reattore.

Se è vero che rispetto al nucleare ad uranio in questo caso la fusione non produce scorie pericolose per millenni, ma solo metalli “attivati” dai neutroni, che restano radioattivi per circa un secolo, non ci sono rischi di incidenti catastrofici, perché a ogni minimo disturbo il processo si spegne.

Inoltre, come ha evidenziato davanti al Comitato parlamentare per la sicurezza della repubblica (Copasir), l’Amministratore Delegato di ENI, il Dott. Descalzi lo scorso febbraio, il trizio e deuterio, due isotopi rari dell’idrogeno, fondamentali per la fusione nucleare, sono rari. Ed è molto improbabile che si possa produrre abbastanza trizio per sostenere la fusione.

I due isotopi dell’idrogeno contribuiscono in parti uguali: il deuterio, una parte su diecimila dell’idrogeno naturale; e il trizio, non presente in natura perché ha una vita media di dodici anni, costa mille volte più̀ dell’oro. Al momento esistono al mondo circa 50 kilogrammi di trizio prodotto dai reattori a fissione CANDU, al ritmo di 5 kilogrammi all’anno, a malapena sufficienti per gli esperimenti di ITER.

Un reattore da 1 Giga watt esaurirebbe le scorte mondiali attuali in meno di un anno di funzionamento e ci vorrebbero mille di questi reattori per coprire il 10% del fabbisogno mondiale di energia.

In pratica, il trizio come “materia prima” non esiste: o è autoprodotto dal reattore stesso o la fusione non si fa. Il reattore può̀ produrlo, ma ha bisogno di far reagire il litio, un elemento abbastanza abbondante, con un neutrone prodotto dalla fusione.

Il vero problema del trizio è il suo ritmo di riproduzione nello scambiatore di calore del reattore (Tritium Breeding Rate, TBR) che ha un limite teorico massimo di circa 1,5: se il tasso di riproduzione va sotto 1 questo essenziale elemento non sarebbe prodotto ad un ritmo sufficiente ad alimentare lo stesso reattore che lo produce.

Le ragioni che possono ridurre il TBR in pratica sono molteplici: il trizio, un gas molto volatile e radioattivo, originerebbe nello scambiatore di calore, per poi essere introdotto nella camera di combustione: tutte operazioni per ora di efficienza non nota.

Insomma, la bilancia vantaggi/svantaggi sembra pendere in favore dei primi. Ma non mancano comunque limiti che non fanno gridare al miracolo. Almeno nell’immediato. Infatti, per realizzare una centrale vera e propria ci vorranno circa 40 anni.