Magneti superconduttori per reattore a fusione nucleare

reattore a fusione sparc con magneti superconduttori
Image credit: focus.it

Magneti superconduttori realizzati con ossido di ittrio bario e rame, in grado di generare un campo magnetico quattro volte più potente a quello realizzabile fino ad ora, potrebbero essere la soluzione per sviluppare un prototipo di reattore a fusione nucleare. Il progetto ha già ricevuto un finanziamento iniziale di 30 milioni di dollari.

Magneti superconduttori per realizzare il reattore a fusione nucleare

La fusione nucleare è il processo che più o meno direttamente già ci fornisce energia è infatti il meccanismo che sta alla base del funzionamento delle stelle. Nel nostro Sole, ad esempio, ogni secondo atomi di idrogeno vengono fusi per formarne uno più pesante di elio; l’atomo risultante tuttavia risulta comunque più leggero della somma dei due di partenza generando in tal modo una grande quantità di energia sotto forma di calore e di luce.

Riuscire a controllare tale procedimento sul nostro pianeta permetterebbe di ottenere una fonte di energia ad emissioni zero in grado di alimentare intere città.

L’ostacolo principale che si incontra è che, affinché il procedimento risulti vantaggioso sia dal punto di vista energetico sia economico, occorre scaldare l’idrogeno fino a portarlo allo stato di plasma, stato della materia nel quale gli elettroni vengono “strappati” dagli atomi. Il problema che si incontra è che il plasma di idrogeno raggiunge temperature di 80 milioni di °C, sufficienti a fondere qualsiasi materiale entri in contatto.

Reattore a fusione nucleare del MIT

In questa cornice si inquadra il lavoro del Massachusetts Institute of Technologies che, insieme alla Commonwealth Fusions Systems (ente privato che vede anche la partecipazione di Eni), ha annunciato un finanziamento di 30 milioni di dollari per costruire un prototipo di reattore a fusione nei prossimi 15 anni.

Il reattore del MIT, chiamato SPARC, avrà le dimensioni di un furgone ed erogherà 100 megawatt di potenza, sufficienti ad alimentare una piccola città senza emissioni di CO2.

Per quanto riguarda la struttura sembra che sarà adottata una configurazione chiamata tokamak: una camera toroidale dove il plasma surriscaldato circolerà in sospensione grazie al campo magnetico generato dai magneti superconduttori. Proprio i magneti superconduttori sono il primo passo per la costruzione di SPARC; essi infatti avranno il compito di impedire al plasma di idrogeno di entrare in contatto con la struttura del reattore.

Se nel giro di 15 anni, tutto andrà secondo i piani, SPARC sarà il punto di partenza per la costruzione di un reattore due volte più grande per un’applicazione su larga scala della fusione nucleare controllata.

Altri tentativi per sviluppare la fusione nucleare controllata

Il prototipo del MIT non è l’unico progetto che mira a sfruttare la fusione nucleare per produrre grandi quantità di energia senza emissioni di inquinanti. Altre notizie promettenti giungono da ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor); un progetto nato da una collaborazione internazionale basato in Francia.

Che differenzia i due progetti sono le dimensioni; ITER infatti è un cilindro di 30 metri di diametro per altrettanti di altezza che sarà in grado di forniture un output energetico 5 volte superiore a SPARC che, in compenso, è 65 volte più piccolo.

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