FUSIONE NUCLEARE: CRITICITA’ E RISCHI DI UN SOGNO IRREALIZZABILE

Facciamo un po’ di chiarezza sulla fusione nucleare.
http://it.euronews.com/2015/04/28/progetto-iter-nel-futuro-energia-prodotta-come-nel-cuore-del-sole

Premessa.

Il progetto internazionale ITER, iniziato nel 2005 (ITER è l’acronimo in inglese di Esperimento di Reattore Termonucleare Internazionale) mira alla realizzazione di un prototipo semi commerciale di reattore a fusione nucleare per il 2050.

Il costo previsto è di 16 miliardi di Euro di cui la metà circa dell’Unione Europea e l’altra metà di un consorzio di 34 Paesi che includono USA, Cina, Corea del Sud, India, Russia e Giappone. L’Unione Europea fornisce un contributo più che proporzionale rispetto ai suoi abitanti perché ospita il progetto che ha sede nella città francese di Caradache nel sud della Francia.

LA DIFFERENZA FRA FISSIONE E FUSIONE NUCLEARE .

La Fissione nucleare, ossia l’unico modo attualmente disponibile per la produzione di energia nucleare consiste nel liberare energia attraverso la SCISSIONE (=Fissione) dell’atomo. La fissione nucleare, una volta innescata, produce reazioni non reversibili né controllabili con le attuali tecnologie che generano radioattività pericolosissima per l’ambiente e la vita umana. Per evitare esplosioni nucleari, le barre di combustibile fissile devono essere irrorate di continuo con acqua refrigerata. Qualora questo processo si interrompa si hanno catastrofi come quella di Chernobil e di Fukushima, dove a causa della fusione del nucleo, che ha comportato  una contaminazione marina incalcolabile e terrestre che nei soli nei distretti di Fukushima e Takahama raggiunge ancora oggi livelli di radioattività 35 volte superiori a quelli ammessi dagli organismi internazionali.

La Fusione invece consiste nel creare energia attraverso l’ accorpamento di atomi, che è, analogo ma non identico a quello che succede nel sole, il che ha generato una retorica pro fusione nucleare come “la vera energia del sole”.  Questo è teoricamente possibile creando campi magnetici che costringano gli atomi a diciamo così, condividere forzosamente un medesimo spazio. Per farlo gli atomi, essendo altamente instabili e mobili, devono “sgomitare” fra di loro, e questo produce energia tramite un surriscaldamento che raggiunge centinaia di milioni di gradi.

.La fusione nucleare all’opposto della fissione nucleare, (che presuppone il bombardamento  atomi per scinderli e quindi utilizza l’atomo più grosso della tavola periodica degli elementi, ossia l’Uranio) deve utilizzare gli atomi più piccoli che sono quelli di Elio e Idrogeno per accorparli.

MODALITA’ OPERATIVE DELLA FUSIONE.

Perché la fusione avvenga, un gas caldo contenente atomi leggeri, deve essere portato a pressioni e temperature estreme. Per farlo si creano dei forti campi magnetici. La fusione avviene tra due isotopi dell’idrogeno: deuterio e trizio. Questi atomi “compressi” in pochissimo spazio diventano un plasma incandescente che raggiunge le temperature suddette e produce energia, almeno teoricamente, imitando il processo di fusione nucleare che avviene nel sole e in tutte le stelle. Ma questo processo non è scevro da pericoli alcuni noti (come la radioattività delle scorie residue, che si degrada in poche centinaia di anni anziché in decine di migliaia quando non milioni di anni come nel caso della fissione, ma è comunque un problema).

IL PROGETTO DELL’ENEA A CUI  BRINDISI SI CANDIDA

Il programma di fusione nucleare è basato su una serie di impianti integrati, il principale dei quali è il cosiddetto “divertore”, che sarebbe il principale componente dell’impianto di scarico di una centrale a fusione che permetterebbe il “distacco” del plasma dalla parete. Pertanto, in parallelo con il programma di ottimizzazione delle modalità operative previste nel reattore sperimentale ITER in Francia, un apposito consorzio europeo, (EUROfusion) ha fatto partire un altro programma per studiare soluzioni alternative al problema dei carichi termici con il progetto di una macchina denominata “Divertor Tokamak Test facility” (DTT), in grado di fornire soluzioni integrate con tutti gli aspetti fisici e tecnologici. Le soluzioni alternative da sottoporre a specifici test in DTT comprenderanno le configurazioni magnetiche avanzate ed i divertori basati sui metalli liquidi. Questa è la macchina che dovrebbe essere costruita a Brindisi se la scelta ricadesse sulla nostra Cittadella, che sarebbe costituita da un cilindro metallico di 10 metri di altezza e 5 di larghezza all’interno del quale verrebbero collocati in sospensione magnetica ben 33 metri cubi di plasma incandescente ad una temperatura iniziale di 100 milioni di gradi.

Principali criticità del progetto:

1) CALORE. La prima criticità consiste nella temperatura altissima (150 milioni di gradi) che il plasma raggiunge. E’ vero che tali temperature e anche di più fino a 1 miliardo di gradi, vengono raggiunte negli esperimenti del CERN di Ginevra. Ma è altrettanto vero che ciò avviene in un impianto super controllato e dai costi astronomici il LHC (Large Hydron Collider) e avviene per frazioni di secondi e non per mesi e anni continuativamente come la produzione di energia da fusione richiederebbe. Nessuno sa cosa potrebbe succedere se le sospensioni magnetiche di questo plasma bevenissero meno ed esso invece di fluttuare nel vuoto dovesse entrare in contatto con la materia.

2) RADIOATTIVITA’. La seconda criticità è che comunque il processo di fusione genera scorie radioattive anche se meno durature di quelle della fissione, ma sempre per periodi superiori di 8 / 10 volte alla durata media della vita umana.

3) COSTI. La terza criticità è relativa ai costi. Il reattore di ITER è già in ritardo di 5 anni rispetto alla tabella di marcia iniziale e i suoi costi sono nel frattempo triplicati. Si tratta di una ricerca costosissima e ad altissimo rischio alla fine della quale potremmo aver speso miliardi per niente. Miliardi che potevano essere magari impiegati per la transizione verso l’energia solare. Inoltre vanno considerati altri fattori imprevedibili sul lungo periodo che potrebbero intervenire nel frattempo vanificando tutti gli sforzi effettuati: ad esempio ammettiamo che si sviluppasse la fotonica (che consiste nel produrre energia direttamente dai fotoni che arrivano in quantità mostruose dal sole anziché convertendoli in elettroni come attualmente fa il fotovoltaico), oppure che si riuscisse a sfruttare in modo commerciale il magnetismo gravitazionale dell’orbita terrestre. Tutte tecniche che teoricamente hanno le stesse probabilità di successo della fusione nucleare.

4) MODELLO. La quarta criticità, e relativa al modello energetico. Anche ammesso che nel 2050 o (più probabilmente nel 2100) , la fusione funzionasse, si tratterebbe pur sempre di un processo di produzione energetica iper verticistico estremamente centralizzato e specialistico che escluderebbe il cittadino comune e la Piccola e media impresa dalla produzione energetica mentre con le attuale tecnologie solari si potrebbe permettere all’essere umano di raggiungere la propria sovranità energetica a costi irrisori, se solo tali tecnologie venissero adeguatamente incentivate. Pensiamo ad esempio a quante scuole o edifici pubblici potrebbero beneficiari di interventi di efficienza energetica con i 30 milioni di Euro che la Regione sarebbe tenuta a corrispondere per ottenere il progetto a Brindisi, dovendo per di più cedere la proprietà della Cittadella della Ricerca, smantellando tutte le attività meritorie attualmente svolte  come per esempio la ricerca sui nuovi materiali o il riciclo industriale e la realtà virtuale del CETMA.

5) ENERGIA. Infine c’è la criticità dovuta al carattere estremamente energivoro della ricerca sulla fusione nucleare. Ci vorrebbe una centrale convenzionale di grandi dimensioni (tipo quella di Cerano) per alimentare il progetto e tenerlo in funzione 24 ore su 24 per l’intera durata del progetto. Le quantità di energia necessarie per decenni, e i costi imprevedibili, che verrebbero distratti da ben altre iniziative sociali e industriali, sono incalcolabili.

CONCLUSIONI.
Al momento il progetto ITER gode ancora di copiosi finanziamenti ma si stanno moltiplicando le obiezioni, non soltanto fra gli ambientalisti, sui costi mostruosi e i tempi lunghissimi del progetto e presto potrebbero esserci delle sorprese a livello politico con possibili commissioni di analisi e inchiesta sul progetto, specialmente in relazione elle crescenti quantità di denaro pubblico europeo domandate dal progetto stesso. Questo non potrebbe che ripercuotersi a cascata sulla “gamba” italiana del progetto e determinarne una fine anticipata con ritiro dei finanziamenti. Inoltre la retorica pro fusione parla di migliaia di posti di lavoro quando il progetto parla di un massimo di 150 posti stabili a regime. Una breve analisi dell’intensità occupazionale per unità di capitale investito dimostra come quegli investimenti sarebbero molto più redditizi, in termini di posti di lavoro creati) se investiti nelle tecnologie solari, come quelle che rappresentano l’oggetto principale della proposta della BEST, Brindisi Energy School & Training. In conclusione, la retorica pro fusione si affanna a fare ricorso alla suggestiva immagine del Sole sulla terra, dimenticando che il sole sulla terra c’è già, e irradia una energia 15.000 volte superiore ai nostri consumi, e sono queste le economie su cui si deve investire,  se vogliamo metter fine una volta per tutte alla condizione di dipendenza energetica dei cittadini europei. 

Per analizzare più dettagliatamente e scientificamente tutte le criticità tecniche e economiche del progetto, il CETRI at costituendo un apposito tavolo tecnico che emetterà un rapporto nei tempi più rapidi.

Il Tavolo Tecnico sarà coordinato dal fisico Nicola Conenna, presidente dell’Università dell’Idrogeno H2U

Altri componenti :
Prof. Livio de Santoli Energy Manager dell’Università la Sapienza di Roma
Prof Erasmo Venosi – Fisico
Ing. Angelo Semerano, esperto di energia rinnovabile
Ing. Angelo Parisi, esperto di modelli energetici
Massimo Blonda – Biologo, ex Direttore Scientifico dell’ARPA Puglia
Bruno Corda – Medico

Nicola Conenna