Fusione nucleare: miraggio o reale opportunità?

Mentre ovunque si parla di crisi energetica e rincaro delle bollette, in Europa è stato compiuto un passo importante nella lunga strada verso una fonte di energia pulita – più nello specifico, la svolta è avvenuta nel campo della ricerca sulla fusione nucleare.

Il reattore sperimentale europeo JET (acronimo di Joint European Torus, a Oxford) – che imita il processo di funzionamento del Sole – è riuscito infatti a produrre 59 megajoule di energia in cinque secondi, equivalente a circa 11 megawatt di potenza: si tratta di circa il doppio dell’energia rispetto a quanto prodotto dalla stessa macchina nell’esperimento precedente, risalente al 1997.

Le prospettive che apre la fusione

Anche se non stiamo certo parlando di una grande quantità di energia – basterebbe, per dire, a portare a ebollizione l’acqua contenuta in 60 bollitori di tè – l’esperimento è significativo perché rende tangibili i progressi compiuti dalla ricerca negli ultimi 25 anni. E fa ben sperare per il futuro.

“Abbiamo dimostrato che possiamo creare una mini-stella dentro la nostra macchina e tenerla accesa per 5 secondi ad alto livello. Entriamo in una nuova dimensione”, ha detto Joe Milnes, alla guida delle operazioni. L’obiettivo è quello di arrivare alla fusione nucleare e disporre di una quantità di energia potenzialmente illimitata e a basso prezzo. Un sogno.

Ma in cosa consiste, esattamente, la fusione nucleare? E in cosa si differenzia dall’energia nucleare che già conosciamo, quella cioè prodotta già da tempo dalle centrali nucleari? Per provare a capirlo dobbiamo addentrarci un minimo nelle leggi della chimica. Non mollarci, ne vale la pena.

Le due facce del nucleare: fissione vs fusione

Si tratta di due processi differenti e da non confondere: la fissione e la fusione nucleare.

La fissione è quella che fa funzionare le centrali nucleari già esistenti da decenni (ed è anche lo stesso processo alla base della bomba atomica). Nella fissione si ottiene energia “spaccando” i nuclei di atomi pesanti (in particolare plutonio e uranio). Questi, dividendosi, producono nuclei più leggeri (quindi con numero atomico più basso) e liberano una grande quantità di energia termica, che viene poi sfruttata per produrre energia elettrica.

Il problema è che questo processo porta alla produzione di una grande quantità di scorie radioattive che devono essere confinate per migliaia di anni – va detto, la ricerca sta facendo passi avanti anche su questo fronte, ma il tema delle scorie resta. Ecco perché la ricerca si è orientata ultimamente sulla fusione nucleare, ispirandosi al funzionamento della nostra stella, il Sole.

Il principio è concettualmente opposto a quello della fissione: invece di spezzare i nuclei pesanti, nella fusione si uniscono i nuclei leggeri (come quelli dell’idrogeno) per ottenerne di più pesanti. La massa dei nuovi nuclei però è minore rispetto alla somma delle masse di quelli di partenza, perché nel processo (che produce molte meno scorie rispetto alla fusione) viene liberata energia – ed è ovviamente questo il punto che ci interessa.

Peccato che riprodurre il funzionamento del Sole sia difficilissimo: i nuclei degli atomi tendono a respingersi a vicenda, motivo per cui sono necessarie temperature molto elevate (circa 100 milioni di gradi Celsius) per “convincerli” a unirsi tra loro.

Cosa è cambiato in 25 anni di ricerca?

Il reattore JET, una macchina a forma di ciambella (totamak) situata nel Regno Unito, è ormai piuttosto anzianotto e sarà sostituito presto con un nuovo reattore, ITER, in costruzione nel sud della Francia grazie alla collaborazione tra 35 Paesi (tra cui Unione Europea, Stati Uniti, India, Giappone, Corea del Sud e Russia): si parla del 2025 per l’avvio delle prime attività.

Nel frattempo, però, l’esperimento condotto sul reattore JET ha impresso come accennato una svolta importante nel mondo della ricerca. Nello specifico, l’utilizzo di un nuovo rivestimento per il tokamak, costituito da due metalli: il berillio e il tungsteno. La durata limitata del test (5 secondi) è determinata in parte dalla capacità di alcuni componenti di JET di resistere alle alte temperature necessarie a produrre la reazione.

La buona notizia è che ITER avrà un sistema di raffreddamento molto più efficiente e secondo i ricercatori potrà quindi lavorare a pieno regime e per lungo tempo. Il reattore costruito in Francia sarà inoltre molto più grande e potrebbe essere il primo a non richiedere più energia per produrre la fusione rispetto a quanta ne produca la reazione stessa.

Fusione nucleare, una speranza concreta per il futuro?

Le previsioni degli esperti, scrive l’ISPI (Istituto per gli Studi di Politica Internazionale), ipotizzano l’avvio della produzione di energia elettrica da fusione nucleare nella seconda metà del secolo, tenendo conto dello sviluppo raggiunto dalle tecnologie in questo campo e considerando lo stesso livello di investimenti sul lungo periodo.

Non sarà domani, insomma, ma i vantaggi dell’energia da fusione sembrano davvero importanti.

• È una fonte di energia virtualmente illimitata: l’acqua di mare contiene abbastanza carburante (deuterio e litio) per consentire al pianeta di mantenere gli attuali consumi per alcune decine di milioni di anni.
• La disponibilità è molto ampia, trattandosi di una risorsa uniformemente distribuita e utilizzabile da tutti i popoli del mondo. Questo limita i rischi di conflitti geopolitici:
• È pulita: la reazione su cui si basa non produce CO2 e crea solo una piccola quantità di scorie radioattive che rimangono radioattive solo per alcuni decenni.
• È intrinsecamente sicura grazie alle ridotte quantità di materiali radioattivi utilizzati.

Si aprono nuove opportunità di investimento?

E veniamo a noi. Come dovresti muoverti tu, investitore interessato a cavalcare il Megatrend della transizione energetica da fusione nucleare? Volendo semplificare al massimo, possiamo dire che la sfida si inserisce nel percorso del mondo sviluppato verso la decarbonizzazione e un’energia più pulita, un ampio filone nell’ambito del quale esiste già una grande varietà di fondi tematici.

Per essere indirizzato verso il prodotto più allineato alle tue specifiche esigenze ti consigliamo però, come sempre, di rivolgerti a un consulente finanziario di fiducia, che ti aiuti a orientarti tra le numerose opportunità disponibili.