L’energia del futuro

Tut­to quan­to pro­du­cia­mo ed uti­liz­zia­mo, dal­le cose rea­li a quel­le imma­te­ria­li (la musi­ca che ascol­ta­te è pos­si­bi­le gra­zie all’im­pie­go di una fon­te ener­ge­ti­ca. La nostra socie­tà moder­na è stret­ta­men­te dipen­den­te dal­la ener­gia elet­tri­ca la cui dispo­ni­bi­li­tà è cau­sa e moti­vo di stu­di e ricer­che sia per l’ot­ti­miz­za­zio­ne dei costi sia per il pro­gres­si­vo esau­ri­men­to del­le fon­ti, sia per i con­nes­si risvol­ti ambien­ta­li. Quel­le oggi più sfrut­ta­te sono le fos­si­li non rin­no­va­bi­li come petro­lio, car­bo­ne, gas natu­ra­le, ura­nio. Vi sono, poi, quel­le rin­no­va­bi­li come l’e­ner­gia idroe­let­tri­ca, eoli­ca, geo­ter­mi­ca, solare.

Il dispo­sto cor­re­la­to tra le due cri­ti­ci­tà, esau­ri­men­to del­le fon­ti e cre­sci­ta dei costi, spin­ge scien­zia­ti e ricer­ca­to­ri alla sco­per­ta di solu­zio­ni “soste­ni­bi­li” di lun­go perio­do, rispet­to­se del­l’am­bien­te. Dida­sca­li­ca­men­te la valu­ta­zio­ne di una fon­te ener­ge­ti­ca, deno­mi­na­ta fat­to­re di gua­da­gno ener­ge­ti­co, si misu­ra in “EROI” o “EROEI” in ingle­se ener­gy return over input. In pra­ti­ca è il rap­por­to, tra l’e­ner­gia otte­nu­ta da quel­la fon­te, divi­sa per l’e­ner­gia spe­sa per il suo uti­liz­zo. Ad esem­pio l’e­ner­gia otte­nu­ta da un bari­le di petro­lio divi­sa per l’e­ner­gia spe­sa per pro­dur­re quel sin­go­lo bari­le di petro­lio. L’o­biet­ti­vo di rag­giun­ge­re un livel­lo di soste­ni­bi­li­tà gene­ra­liz­za­to, dura­tu­ro, e per tut­ti, sia in ter­mi­ni distri­bu­ti­vi come ener­gia a bas­so costo per tut­ti, sia in ter­mi­ni ope­ra­ti­vi e gestio­na­li, cioè un minor costo com­ples­si­vo (inve­sti­men­to, approv­vi­gio­na­men­to ed eser­ci­zio) per il pro­dut­to­re da ribal­ta­re sul con­su­ma­to­re fina­le, che non inqui­ni l’am­bien­te, ha por­ta­to alla indi­vi­dua­zio­ne di nuo­vi meto­di per pro­dur­re energia.

E’ noti­zia recen­te del­l’ul­ti­mo espe­ri­men­to dal qua­le sono emer­si risul­ta­ti defi­ni­ti straor­di­na­ri dagli scien­zia­ti e che potreb­be esse­re la stra­da del futu­ro ver­so un con­su­mo ener­ge­ti­co meno costo­so, più sicu­ro (per­ché inte­ra­men­te con­trol­la­bi­le) e più puli­to in quan­to non pre­ve­de l’e­mis­sio­ne di ani­dri­de car­bo­ni­ca. Si trat­ta del­l’e­spe­ri­men­to sul­la fusio­ne nuclea­re che ha fat­to regi­stra­re un nuo­vo record di pro­du­zio­ne di ener­gia elet­tri­ca in quan­to è sta­ta otte­nu­ta una poten­za di 11 mega­watt soste­nu­ta per cin­que secondi.

N.d.r., sia con­sen­ti­to l’ec­ces­so di tec­ni­ci­smo, per pro­dur­re un mega­watt occor­ro­no cir­ca 104,23 metri cubi di gas, men­tre 1 MW cor­ri­spon­de a 1.000 Kwh (chi­lo­wat­to­ra) oppu­re 1.000.000 Wh (wat­to­ra). Si sti­ma che con cir­ca 1.171.117 Kwh/anno si copre il fab­bi­so­gno di cir­ca 267 fami­glie in un anno. L’e­nor­me, prin­ci­pa­le van­tag­gio di crea­zio­ne di ener­gia attra­ver­so que­sto nuo­vo siste­ma appa­re in tut­ta la sua evi­den­za e con­cre­tez­za nel­la misu­ra in cui con 0,1 mil­li­gram­mi di idro­ge­no sono sta­ti pro­dot­ti 11 mega­watt. Per pro­dur­re la stes­sa quan­ti­tà di ener­gia elet­tri­ca (11 MW), con la tec­no­lo­gia attual­men­te impie­ga­ta, occor­re un chi­lo di gas natu­ra­le, con un rap­por­to di uno a die­ci milio­ni. Inol­tre la fusio­ne nuclea­re non pro­du­ce ani­dri­de car­bo­ni­ca e non pre­ve­de pro­ces­si poten­zial­men­te incon­trol­la­bi­li come inve­ce avvie­ne per la scis­sio­ne o fis­sio­ne nuclea­re attra­ver­so l’u­ra­nio arricchito.

Il pro­ces­so di FUSIONE, con estre­ma sem­pli­fi­ca­zio­ne, è l’in­ver­so di quel­lo di FISSIONE. Que­st’ul­ti­mo con­si­ste nel­la fran­tu­ma­zio­ne del nucleo di mate­ria­li pesan­ti come l’u­ra­nio. Lo spez­zet­ta­men­to dei nuclei spri­gio­na ener­gia che va, poi, oppor­tu­na­men­te cana­liz­za­ta e tra­sfor­ma­ta in ener­gia elet­tri­ca attra­ver­so un siste­ma di tur­bi­ne, ma anche sco­rie radioat­ti­ve da stoc­ca­re e smal­ti­re ed il cui deca­di­men­to è di cir­ca 30 anni per quel­le a bas­sa atti­vi­tà pari a cir­ca il 90% dei rifiu­ti (100 anni per quel­le ad alta attività).

Con la FUSIONE, inve­ce, si fon­do­no due nuclei leg­ge­ri ad una tem­pe­ra­tu­ra di milio­ni di gra­di otte­nen­do un nucleo meno pesan­te del­la som­ma dei due nuclei di par­ten­za. Dal­la tra­sfor­ma­zio­ne tra il nucleo otte­nu­to e l’in­sie­me dei due nuclei di par­ten­za si spri­gio­na una ener­gia poten­te quan­to quel­la del sole. I mate­ria­li indi­vi­dua­ti per la fusio­ne nuclea­re sono il deu­te­rio ed il tri­zio. Il pro­ce­di­men­to pre­ve­de la for­ma­zio­ne di una misce­la dei due ele­men­ti deu­te­rio e tri­zio. Il deu­te­rio è un iso­to­po. L’i­so­to­po è un ato­mo “pesan­te”. L’i­so­to­po del­l’i­dro­ge­no ha mas­sa dop­pia rispet­to all’a­to­mo di idro­ge­no. In 500 litri di acqua di mare c’è la quan­ti­tà di deu­te­rio, cir­ca 16 gram­mi, neces­sa­ri al fab­bi­so­gno ener­ge­ti­co di tut­ta la vita di un cit­ta­di­no medio euro­peo. Anche il tri­zio è un iso­to­po del­l’i­dro­ge­no, è radioat­ti­vo, è un gas, è for­ma­to da mole­co­le bia­to­mi­che (for­ma­te da due ato­mi), non è pre­sen­te in natu­ra, vie­ne estrat­to dal mate­ria­le di fis­sio­ne di un reat­to­re nuclea­re. Per otte­ne­re la rea­zio­ne di fusio­ne nuclea­re biso­gna far avvi­ci­na­re i due nuclei (di deu­te­rio e tri­zio) che aven­do la

stes­sa cari­ca elet­tri­ca ten­do­no a respin­ger­si. Per “riscal­da­re” la misce­la di deu­te­rio e tri­zio occor­ro­no, come det­to, altis­si­me tem­pe­ra­tu­re nel­l’or­di­ne dei cen­to milio­ni di gra­di. Poi­ché nes­sun mate­ria­le all’in­ter­no del­la came­ra di un reat­to­re nuclea­re è in gra­do di sop­por­ta­re tem­pe­ra­tu­re così ele­va­te, vie­ne gene­ra­to un cam­po magne­ti­co che ne scher­ma le pareti.

I futu­ri reat­to­ri non pro­dur­ran­no sco­rie, si potran­no smon­ta­re, ed i com­po­nen­ti si potran­no rici­cla­re. Il mon­do indu­stria­le ed eco­no­mi­co è estre­ma­men­te inte­res­sa­to alla fusio­ne nuclea­re. Si apre una nuo­va visio­ne stra­te­gi­ca nel modo di pro­du­zio­ne di ener­gia. Un meto­do che garan­ti­sce una for­ma di ener­gia sicu­ra, puli­ta, a bas­so costo, a zero emis­sio­ne di CO2.

L’u­ma­ni­tà inte­ra potrà bene­fi­cia­re di miglio­ri con­di­zio­ni di vita. In pro­po­si­to anche il Vati­ca­no, che ha sem­pre con­dan­na­to il nuclea­re a sco­pi bel­li­ci, ha assun­to una posi­zio­ne deci­sa­men­te aper­tu­ri­sta. In par­ti­co­la­re si ram­me­mo­ra che nel­la enci­cli­ca “Lau­da­to si” rile­van­te impor­tan­za vie­ne dedi­ca­ta alle pro­ble­ma­ti­che eco­lo­gi­che, all’in­te­gri­tà ed allo svi­lup­po del­la persona.

Dicem­bre 2022 -

Mdl Giu­sep­pe . Taddei