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CENTRALI NUCLEARI, dalla fissione alla
fusione: prospettive e scenario tecnologico |
La via italiana (alleanza
Enea-Eni) verso la Fusione Nucleare
E' un progetto da 600 milioni per il "nuovo
nucleare", con ricadute sul PIL italiano per circa 2 miliardi di euro
con la creazione di 1.500 nuovi posti di lavoro, dei quali 500 diretti,
tra scienziati e tecnici. A guidarlo è la società creata da Enea (74%
delle quote), Eni (25%) e il Consorzio Create, un pool di università del
Sud (1%).
Il progetto ha come obiettivo la realizzazione di una macchina
sperimentale che dovrà mettere a punto le soluzioni per la fusione
nucleare, processo per produrre energia rinnovabile, sostenibile e
inesauribile. Il Progetto ha avuto un finanziamento record di 250
milioni di euro garantiti dal Fondo europeo per gli investimenti
strategici della BEI. [02/2020] |
E' partito dall'Italia destinazione Cadarache,
località al sud della Francia, il primo dei 18 magneti superconduttori
destinati al reattore del Progetto ITER. Il superconduttore ha una forma
a D è lungo 16 metri, largo 9 e pesa 120 tonnellate.
Per maggiori informazioni sul progetto ITER, leggere a fondo pagina le
prospettive sulla Fusione
Nucleare. [01/2018]
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L'ENERGIA PULITA DEL FUTURO - FUSIONE NUCLEARE
Un passo avanti
verso il "controllo" della fusione nucleare è la macchina ideata
della Società americana Tri Alpha Energy che riproduce i
processi delle stelle.
Premesso che il modo tradizionale per ottenere il plasma denso consiste
nel comprimerlo con campi magnetici che lo strizzano a dovere, mentre
viene riscaldato dall'esterno. Questo è il metodo del confinamento
magnetico usato dal reattore ITER in corso di realizzazione a Cadarache
nel sud della Francia. Una volta assemblato contano di produrre 500 MW
per una durata di tempo di 60 minuti, impegnando meno energia di quanta
prodotta nei 60 minuti.
La Tri Alpha Energy, invece propone una tecnica ben diversa. Il metodo
consiste nel prevedere due anelli caldi di plasma e farli sbattere uno
contro l'altro. L'urto frontale favorisce la cattura dei nuclei degli
atomi che devono fondersi per produrre energia.
La macchina testata recentemente ha raggiunto una temperatura di 10
milioni di gradi celsius per un tempo di 5 millesimi di secondo senza
farla decadere.
Il prossimo anno verrà testata una macchina ancora più potente con
l'obiettivo ultimo di superare i 3 miliardi di gradi utilizzando un
combustibile più facile da produrre e più docile, un mix di protoni e
boro.
Le premesse della Tri Alpha Energy sono davvero interessanti perché, a
differenza degli altri progetti, propone un metodo più semplice e
macchine molto economiche che possono essere sviluppate più velocemente.
[09/2015]
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Impianti nucleari nel mondo
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LA FUSIONE NUCLEARE E' PIÙ VICINA
Primo grande successo per la fusione nucleare, il processo che
punta a produrre energia imitando la reazione che avviene nel cuore
delle stelle. Per la prima volta un esperimento condotto negli Stati
Uniti è riuscito a produrre una quantità di energia superiore a quella
necessaria a innescare la reazione.
La strada seguita dal gruppo di ricercatori, del quale fa parte
l'italiano Riccardo Tommasini, è quella del confinamento inerziale
che consiste nell'avviare la fusione utilizzando 192 laser per
riscaldare il carburante (una miscela di deuterio e trizio). Durante
questo processo di ignizione, il combustibile è stato compresso fino a
farlo implodere. L'energia prodotta in questo modo è stata dieci volte
superiore a quella finora ottenuta negli esperimenti di fusione.
L'altra via per arrivare alla fusione nucleare,
quella del
confinamento magnetico, è quella seguita da un grandissimo numero di
ricercatori (fra i quali numerosi italiani) che in tutto il mondo sono
impegnati nella realizzazione del reattore sperimentale a fusione
ITER da 15 miliardi di euro e al quale partecipano in joint-venture
l'Unione Europea, Russia, Cina, Giappone, USA e Corea del Sud.
(vedere fondo pagina per maggiori dettagli su questo progetto).
[03/2014]
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Il progetto
giapponese denominato "Jt60sa" è l'ultima frontiera della ricerca
in campo nucleare
Proprio per sostenere la creazione di energia da
fusione nucleare (vedi fondo pagina), la famiglia Malacalza, attraverso
la controllata Asg Superconductors si allea con l'Enea,
avviando una collaborazione per un progetto di ricerca sulle bobine
toroidali superconduttive da utilizzare per il reattore destinato
appunto alla fusione nucleare.
Asg Superconductors, attiva nel settore hi-tech e superconduttività, ha
infatti acquisito un ordine internazionale per 20 milioni, nell'ambito
del progetto internazionale denominato "Jt60sa", che viene condotto in
Giappone a Naka, vicino Tokio, nella provincia di Ibaraki.
Enea, che è il responsabile del progetto, collaborerà con Asg per la
progettazione, la realizzazione e l'assemblaggio delle bobine toroidali
superconduttive, che saranno prodotte nello stabilimento di Genova
Campi.
L'Asg è già fornitore dei magneti superconduttori per l'Lhc del
Cern di Ginevra e si è anche aggiudicata la commessa per la
costruzione delle bobine toroidali del progetto ITER. [03/2013] |
E' IN STUDIO AVANZATO UN
NUOVO REATTORE NUCLEARE IBRIDO
Oltre ai progetti sottodescritti, è in studio avanzato negli Stati Uniti
un nuovo reattore nucleare che mette tutti d'accordo. Si chiama
Compact Fusion Neutron Source (CFNS) e, frutto degli studi condotti
all'Institute for Fusion Studies dell'Università del Texas, è
l'unico che in un colpo solo elimina il problema energetico, quello del
confinamento degli atomi di uranio e dello smaltimento dei rifiuti
radioattivi.
Il reattore produce neutroni attraverso fusione nucleare e
immediatamente utilizzati per incrementare la reazione di fissione:
questo permette alla centrale di smaltire autonomamente, e senza
conseguenze, la quasi totalità dei rifiuti radioattivi.
Il processo di
fusione non serve dunque per la produzione diretta di energia ma per
smaltire il 99% delle scorie della fissione: ma da questo progetto si
ottengono poi grandissimi quantitativi di energia.
La nuova ipotetica centrale ibrida avrebbe inoltre il vantaggio di poter
sfruttare uranio e torio non arricchiti, rendendo meno complicato
regolare la reazione nucleare e allontanare l'incubo di gravi incidenti.
Insomma queste nuove centrali CFNS sembrano avere tutte le carte in
regola per conquistare anche gli attivisti anti-nucleare.
[04/2010]
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FISSIONE NUCLEARE
L'energia viene prodotta dalla
rottura di nuclei pesanti (Uranio e Plutonio). Questa
tecnologia ha oltre mezzo secolo e malgrado sia diventata molto più
sicura mantiene tutt'oggi dosi di rischio.
La fissione produce scorie radioattive. Il problema del loro
stoccaggio non è stato risolto in maniera definitiva.
E'
difficile, con questa tecnologia,
distinguere l'interesse per un nucleare civile (uso energetico)
da quello militare (armi atomiche). Molta preoccupazione suscita
nel mondo il programma nucleare in Iran dove si sta costruendo
una centrale atomica con l'aiuto della Russia e più ancora
quello della Corea del Nord.
Terza generazione
plus
European
Prusserized Reactor
Queste nuove centrali sono la
variante francese del sistema Pwr (Pressurized Water
Reactor) brevettato dalla Westinghouse. "E" in
effetti sta per "enhanced", sono state cioè migliorate le
caratteristiche di sicurezza e resa energetica. Con questa
tecnologia, la Areva, multinazionale da 12 miliardi di
fatturato di cui lo stato francese ha il 90%, sta costruendo
due
centrali nucleari in Normandia, una a Flamanville e l'altra a
Penly, e una terza ad Olkiluoto in
Finlandia in joint-venture con la tedesca Siemens.
AP1000
Anche questo progetto nippo-americano di
Westinghouse-Toshiba (la società giapponese ha acquistato la
Westinghouse per 5,4 miliardi di dollari nel febbraio 2006), prevede reattori di terza generazione la
cui vita media è valutata in sessanta anni, quanto basta perchè
arrivino sul mercato i reattori di quarta generazione.
Quarta generazione
Secondo l'ENEA converrebbe puntare sulla quarta generazione e
guardare 20-40 anni avanti. Le nuove centrali renderanno
utilizzabile non solo l'Uranio 235 ma anche l'Uranio 238. Ciò
prolungherebbe da 100 a 10.000 anni lo sfruttamento delle
riserve accertate.
Non solo, la vita dei nuovi reattori è destinata ad allungarsi
(dagli attuali 30 anni al doppio). Ma soprattutto garantiranno
la cosiddetta "sicurezza intrinseca" (è la macchina ad impedire
l'incidente, il reattore si spegne) e la percentuale delle
scorie rispetto al materiale usato si abbatte dall'80 al
20 per cento.
L'ENEA è presente in questa tecnologia e l'Italia in prospettiva
potrebbe acquisire una posizione di leadership.
Tempi molto più stretti potrebbero verificarsi con il
progetto Italo-Russo di centrali di quarta generazione all'indomani della
firma di un accordo tra la società milanese Del Fungo Giera
Energia e l'agenzia russa per l'energia atomica Rus
Euratom.
L'accordo prevede infatti lo sviluppo di un particolare tipo di
reattore raffreddato a piombo fuso che combinerebbe insieme
tecnologie russe, già collaudate nei sommergibili nucleari e i
brevetti messi a punto dal gruppo milanese nell'ambito della
ricerca sui reattori di IV generazione. L'obiettivo è quello di
creare reattori rivoluzionari sotto il profilo tecnologico che
dovrebbero rimpiazzare quelle tradizionali istallati nelle
centrali russe.
Secondo alcune ipotesi il via operativo al primo reattore di IV
generazione potrebbe arrivare non prima di cinque o sette anni,
ma già nei prossimi mesi potrebbe essere pronto il primo
esemplare sperimentale.
Se davvero fosse così lo scenario tecnologico cambierebbe
radicalmente.
FUSIONE NUCLEARE
Le centrali nucleari tradizionali si basano sulla fissione
nucleare, cioè sulla scissione dell'atomo di uranio per produrre
radiazioni gamma e quindi energia.
Un altro modo di produrre energia è la
fusione nucleare,
cioè l'unione di
nuclei leggeri, deuterio e trizio, due isotopi
dell'idrogeno, usando temperature
estremamente elevate, cioè lo stesso processo che alimenta il
sole e le stelle. Molti scienziati credono che questa tecnologia sia fattibile e
una volta realizzata presenterà i seguenti vantaggi:
energia illimitata, niente radioattività, zero emissioni.
La fusione nucleare non solo genera più energia ma produce molto
meno scorie rispetto agli attuali impianti tradizionali.
La Francia attualmente ospita il progetto
ITER (International
Thermonuclear Experimental Reactor) nel sito di Cadarache
nel sud del Paese. Il progetto prevede un budget di spesa
di 12 miliardi di dollari ed è una joint-venture tra l'Unione
Europea, USA, Russia, Giappone, Sud Korea, Cina e India.
Questo progetto ha un ottica di 40 anni, se tutto andrà bene
l'elettricità ottenuta dalla fusione nucleare sarà disponibile
entro il 2045 e
secondo l'ENEA, che partecipa al programma, si avranno ricadute
industriali avanzatissime. [01/2008]
Aggiornamento: 02/2020 |
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Michele Zampilloni |
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Progetto Interamna
ONLUS - Viale Mazzini, 25 05100 Terni - Tel: 0744 431845 CF 91044470556 |
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