Fusione nucleare, il successo di Cfs (Eni) avvicina di poco il traguardo: primi impianti nel 2031. Troppo in là per aiutare transizione

• di Patrizia Licata
• 26 Settembre 2021

Riduzione del 55% delle emissioni di gas serra entro il 2030 e neutralità climatica al 2050: sono gli obiettivi fissati dall’Unione europea per rispondere all’emergenza del riscaldamento delle temperature e stimolare l’industria green. Nelle ultime settimane le aperture – poi in parte ritrattate – del ministro della Transizione ecologica Roberto Cingolani al nucleare di quarta generazione hanno riacceso il dibattito su un eventuale ruolo dell’atomo nel raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione. Il punto è che – come ha dovuto poi chiarire il ministro – le nuove tecnologie di fissione “non sono mature” e se ne saprà di più “tra 10-15 anni”. E lo stesso vale per la tecnologia della fusione termonucleare: quella che, con un processo simile a quello che avviene nel sole e nelle stelle, è in grado di produrre energia in modo “pulito” e sicuro e in grandi quantità. Nulla a che vedere con la fissione che genera scorie, richiede impianti enormi ed è peraltro stata bocciata dagli italiani con il referendum del 1987 (anche se diversi Paesi vicini la sfruttano, vedi la Francia). Nonostante i passi avanti fatti di recente, anche dall’Eni, i tempi sono lunghi: siamo ancora alla fase di test. E il 2030 si avvicina.

Il primo test al mondo di fusione a a confinamento magnetico – Il nucleare come lo conosciamo ora è basato sulla fissione dell’atomo. La ricerca – anche in Italia, con l’Enea – si concentra invece sulla fusione, che oltre ad avere zero emissioni è pulita perché la sua fonte di partenza sono degli isotopi dell’idrogeno, che non generano scorie. La tecnologia emergente della fusione a confinamento magnetico, che non era mai stata finora sperimentata, ha appena registrato un passo avanti potenzialmente importante. Eni ha annunciato che Cfs (Commonwealth fusion systems), società spin-out del Massachusetts Institute of Technology di cui Eni è il maggiore azionista, ha portato a compimento con successo il primo test al mondo del magnete con tecnologia superconduttiva Hts (High temperature superconductors) che assicurerà il confinamento del plasma nel processo di fusione magnetica. Eni crede in questa tecnologia da anni e nel 2019 ha anche siglato con Enea un memorandum of understanding per collaborare sulla ricerca sulla fusione a confinamento magnetico. La collaborazione è tuttora attiva e ha portato alla creazione della società di scopo DTT (Divertor Tokamak Test) con sede a Frascati, con partecipazione Enea al 70% circa, Eni al 20% e il resto detenuto da Università e consorzi di ricerca. L’obiettivo è arrivare a una gestione sicura del processo.

Primo appuntamento nel 2025. Energia elettrica dalla fusione nel 2031 – Per il successo dei questa tecnologia occorre creare sulla Terra le condizioni di fusione presenti nelle stelle e farlo in modo controllato. Una sfida scientifica e ingegneristica, coinvolgendo campi come la superconduttività, la criogenia e il vuoto spinto. Per questo servono specifiche macchine – il citato Tokamak sperimentato anche dall’Enea – dove si raggiungono altissime temperature che convertono gli ioni (particelle atomiche elettricamente cariche) in plasma e permettono alle forze di attrazione nucleare di prevalere rispetto a quelle di repulsione elettrica. Per questo si testa la tecnica del “confinamento magnetico”: un contenitore – il tokamak – con magneti superconduttori più temperature elevatissime che permettono di rompere la barriera elettrica, oltrepassata la quale le particelle si attraggono e si uniscono producendo energia.

Dopo i risultati positivi del test sul confinamento magnetico Eni ha confermato gli obiettivi della sua controllata Cfs: entro il 2025 costruirà il primo impianto sperimentale a produzione netta di energia denominato Sparc e, successivamente, il primo impianto dimostrativo, Arc. Arc sarà il primo impianto capace di immettere energia da fusione nella rete elettrica. Nel prossimo decennio potrà cominciare ad alimentare le auto elettriche e le nostre città. Eni ha confermato a Ilfattoquotidiano.it questi tempi di realizzazione, “corretti per avere già un certo numero di centrali. La prima realizzazione industriale sarà nel 2031. Poi si prevede una loro ampia diffusione”.

Il progetto europeo Iter – Diverse aziende di diversi Paesi inseguono il traguardo della generazione di energia tramite fusione nucleare. L’Italia sta contribuendo con ricerca e tecnologie all’interno del progetto internazionale Iter (International thermonuclear experimental reactor) che sta sviluppando un reattore sperimentale per la generazione di energia basata sulla fusione nucleare e di cui fanno parte Cina, Giappone, India, Corea del Sud, Russia, Usa, Ue e Svizzera. Iter ha aperto a Cadarache, in Francia, lo stabilimento in cui troverà posto il reattore. L’obiettivo è attivare nel 2025 la prima centrale a fusione termonucleare al mondo. Nel 2035, dopo 10 anni di test, il progetto si chiuderà e potranno partire le centrali commerciali. Iter, come Cfs e altre iniziative nel mondo, si basa sulla configurazione Tokamak, il “contenitore” (di fatto un reattore) dove gli ioni (da isotopi dell’idrogeno), trasformati in plasma dalle alte temperature, reagiscono grazie a un potentissimo campo magnetico che attrae tra loro le particelle e genera energia.

Tempi lunghi – Secondo Eni la differenza, e la novità, di Cfs risiedono nel fatto che “Cfs userà dei magneti realizzati con particolari materiali superconduttori che permettono l’ottenimento di campi magnetici molto elevati. Questo a sua volta permette di compattare il reattore in dimensioni relativamente contenute”. La decisione di investimento di Eni ha specificamente come obiettivo “un utilizzo industriale e Cfs è posizionata sul fronte più avanzato verso questo traguardo”, afferma l’azienda italiana. Cfs è arrivata prima nel dimostrare il primo step della fattibilità scientifica e tecnologica della fusione come fonte di energia. E punta a mantenere il primato nella produzione commerciale e nelle applicazioni industriali. In tempo, sulla carta, per gli obiettivi Ue di lungo termine: la neutralità climatica, ovvero l’equilibrio tra le emissioni e l’assorbimento delle emissioni serra, nel 2050. Ma troppo tardi per fare da “ponte” nella fase di transizione.