Per decenni, la promessa dell’energia da fusione – energia pulita e abbondante derivata dallo stesso processo che alimenta il sole – è rimasta incredibilmente fuori portata. Ma i recenti progressi e l’impennata degli investimenti privati suggeriscono che un futuro alimentato dalla fusione potrebbe essere più vicino che mai. Oltre 10 miliardi di dollari sono confluiti in startup legate alla fusione, spinti dall’impennata della domanda di energia (soprattutto da parte dei data center) e dalla crescente convinzione che reattori commercialmente validi siano a portata di mano.
La sfida principale: sfruttare la fusione atomica
La fusione implica forzare gli atomi insieme a temperature e pressioni estreme, rilasciando un’enorme energia nel processo. Sebbene gli scienziati abbiano raggiunto la fusione in esperimenti controllati (incluso uno che ha prodotto per breve tempo più energia di quella immessa), sostenere una reazione che generi energia netta – sufficiente per alimentare una rete elettrica – rimane l’ostacolo centrale.
La difficoltà non è teorica; è ingegneria. La fusione richiede condizioni di calore e pressione estremi, difficili da mantenere senza distruggere i materiali utilizzati per contenerle. Questo è il motivo per cui vengono perseguiti molteplici approcci, ciascuno con le proprie sfide.
Confinamento magnetico: l’approccio principale
La strategia più comune è il confinamento magnetico, che utilizza potenti campi magnetici per contenere un plasma surriscaldato (gas ionizzato) dove avviene la fusione. Due progetti principali dominano questo campo:
- Tokamak: Questi dispositivi a forma di ciambella, introdotti dagli scienziati sovietici, sono stati il cavallo di battaglia della ricerca sulla fusione. Esempi degni di nota includono il Joint European Torus (JET) e il massiccio progetto ITER in costruzione in Francia.
- Stellaratori: Questi complessi reattori contorti offrono un’alternativa ai tokamak, progettati per stabilizzare il plasma con campi magnetici più complessi. Il Wendelstein 7-X in Germania è uno dei principali impianti di stellarator.
La Commonwealth Fusion Systems (CFS) sta costruendo un reattore dimostrativo, Sparc, nel Massachusetts, con l’obiettivo di entrare in funzione entro la fine del 2026. In caso di successo, CFS prevede di iniziare la costruzione di un impianto su scala commerciale, Arc, in Virginia già nel 2027. I magneti necessari per questi progetti sono incredibilmente potenti (20 tesla, 13 volte più potenti delle macchine per la risonanza magnetica) e richiedono il raffreddamento a temperature estreme (-253°C) utilizzando elio liquido.
Confinamento inerziale: un percorso diverso
Un altro approccio importante è il confinamento inerziale, che comprime i pellet di combustibile utilizzando fasci ad alta energia per innescare la fusione. Questo metodo ha raggiunto un traguardo noto come “pareggio scientifico”, in cui la reazione di fusione rilascia più energia di quella consumata dal carburante stesso. La National Ignition Facility (NIF) in California ha raggiunto questo obiettivo utilizzando i laser, sebbene questo traguardo non tenga conto dei costi energetici più ampi della struttura.
Diverse startup, tra cui Focused Energy, Inertia Enterprises e Marvel Fusion, stanno sviluppando reattori a confinamento inerziale guidati da laser. Altri, come First Light Fusion e Pacific Fusion, stanno esplorando metodi di compressione alternativi utilizzando pistoni o impulsi elettromagnetici.
Oltre gli approcci principali
Sebbene il confinamento magnetico e inerziale siano i favoriti, si stanno esplorando anche altri concetti di fusione:
- Fusione target magnetizzato: Combina elementi di entrambi gli approcci.
- Confinamento magnetico-elettrostatico: utilizza campi elettrici per confinare ulteriormente il plasma.
- Fusione catalizzata da muoni: Un approccio più speculativo che utilizza particelle subatomiche per accelerare le reazioni.
L’industria della fusione è ancora nelle sue fasi iniziali, ma l’afflusso di capitali e il rapido progresso tecnologico suggeriscono che una centrale elettrica a fusione realizzabile potrebbe essere costruita entro il prossimo decennio. La posta in gioco è alta: un reattore a fusione di successo fornirebbe una fonte di energia pulita e sostenibile con il potenziale per rimodellare il panorama energetico globale.
