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
