Fusione nucleare, la produzione di energia non cambierà il futuro: occorre ridurre i consumi

“Adesso risolveremo presto il problema dell’energia dalla Russia”. “Ecco una fonte di energia illimitata e pulita”. “Ecco la soluzione per il cambiamento climatico”. Queste sono alcune frasi che erano sui quotidiani. Poi è arrivato lui, il top, Matteo Renzi: “…questo pianeta sarà salvato dalla tecnologia, non dall’ideologia; dalla ricerca, non dal populismo. La scoperta di oggi è destinata a cambiare il futuro”.

Spiego che cosa è successo per davvero.

L’esperimento. Semplificando quanto riporta il sito della rivista Science, in una struttura della National Ignition Facility (NIF) di Livermore (California) grande come tre campi da football americano sono stati concentrati 192 laser su una scatoletta d’oro dalle dimensioni di gomma da cancellare. Il riscaldamento dell’oro ha portato all’emissione di raggi X che hanno colpito una capsula di diamante posizionata al suo interno, della dimensioni di un granello di pepe, la quale riscaldandosi è implosa.

Uno dei primi esperimenti aveva portato alla produzione del 70% dell’energia immessa e allo schiacciamento della capsula nella forma di una pizza. Utilizzando una capsula molto più levigata e simmetrica l’implosione della scorsa settimana è stata di forma sferica. Questo ha permesso di schiacciare il combustibile interno innescando la fusione. Al momento il sistema potrebbe fornire un solo impulso al giorno rispetto ai dieci al secondo richiesti per una produzione continua di energia. E anche in questo caso bisognerebbe costruire, cambiare e soprattutto vaporizzare circa un milione di capsule di diamante al giorno.

Si tratta di diamanti sintetici che però sono molto più costosi di quelli naturali.

L’energia prodotta. Nell’esprimento la capsula è stata riscaldata con 2.05 megajoule di energia (2.05 milioni di joule) e sono stati prodotti 3.15 megajoule, con un guadagno netto di circa un megajoule, circa 0.3 kilowattora, cioè l’energia che consuma un aspirapolvere da 1000 watt per meno di mezz’ora. Tuttavia, l’energia totale consumata dai 192 laser (e non solo quella che ha scaldato la capsula) è almeno 100 volte più grande di quella prodotta. Quindi, la realtà è che questo esperimento non ha prodotto più energia di quella immessa, ma semplicemente più energia di quella che ha raggiunto la capsula.

È bene ricordare che la fusione nucleare controllata è stata ottenuta da tempo (grazie ad esempio al confinamento magnetico), anche se fino a ora l’energia richiesta per innescarla è stata sempre maggiore di quella prodotta. Persino quella con produzione netta di energia è nota fin dagli anni ‘50: è il fenomeno che avviene nelle cosiddette “bombe all’idrogeno” o termonucleari. La National Ignition Facility nasce proprio come struttura militare per testare le esplosioni termonucleari su piccola scala, non per produrre energia.

Quando l’umanità ha scoperto l’energia atomica, il primo utilizzo che ne è stato fatto non è stato la produzione energia a basso costo ma la costruzione di bombe atomiche che furono poi lanciate dagli americani su due città giapponesi. La più grande bomba mai esplosa, la Tzar dall’Unione Sovietica nel 1961, ha rilasciato il 97% dei 50 megatoni della detonazione proprio tramite un processo di fusione nucleare. A distanza di 70 anni, l’uso civile dell’energia atomica è rimasto tutto sommato limitato. Inoltre, “uso bellico” non significa solo “la bomba”, perché le guerre si combattono anche con gli annunci propagandistici.

Anche se ammettessimo di avere davvero una fonte di energia pulita, gratuita e illimitata, i materiali che stiamo utilizzando sempre di più non sono affatto illimitati. Ogni manufatto umano richiede un consumo di materiali che è molto più grande del peso del prodotto finito. Secondo alcuni studi il nostro consumo di materiali annuo pro capite va dalle 13 alle 40 tonnellate di materiali. Per visualizzare di che cosa stiamo parlando, 40 tonnellate sono l’equivalente in peso di dieci elefanti africani. Dieci elefanti di cibo, materiali da costruzione, elementi preziosi come le terre rare, imballaggi, oggetti che abbiamo acquistato ma poi difficilmente useremo. E conseguentemente in Italia produciamo circa 500 kg a testa di rifiuti solidi urbani che poi devono essere smaltiti generando altre problematiche.

Anche ammettendo di avere una disponibilità infinita di energia a costo zero (che adesso non c’è e non ci sarà nei prossimi decenni), è la disponibilità di materiali che ha dei limiti. Una eventuale disponibilità infinita di energia quasi gratuita potrebbe accelerare la velocità a cui stiamo distruggendo il pianeta.

In realtà ben difficilmente sarà “la tecnologia” a salvare il pianeta, perché impianti sempre più grandi portano a imprevisti ancora maggiori, e non certo per colpa degli ambientalisti o dei “populisti”. Ricordiamo che cosa è successo con le ultime centrali atomiche costruite in Europa:

Finlandia: Il reattore atomico della generazione III+ Olkiluoto 3 (Finlandia) è stato progettato nel 2000, la costruzione è inziata solo nel 2005, la prima produzione di energia è avvenuta a marzo del 2022 (dopo ben 17 anni) e dopo solo due mesi, nel maggio 2022, il reattore è stato fermato per alcune criticità. Nonostante gli annunci, la produzione di energia non è stata riavviata a dicembre 2022. Il costo fino ad adesso è stato di circa 9 miliardi di euro contro i 3,2 stimati inizialmente.

Gran Bretagna: la costruzione del reattore di Hinkley Point C è iniziata nel 2017 e al momento non si prevede che possa essere completato prima del 2027, con il budget iniziale richiesto che è salito già del 50%.

Francia: il terzo reattore di Flamanville in Normadia, la cui costruzione è iniziata nel 2007, è ben lontano dall’essere completato. I costi sono lievitati già di cinque volte rispetto ai preventivi.

L’unica certezza del nucleare è che non va mai tutto liscio come chi lo presenta come soluzione salvifica vuole far credere. E che l’uso dell’energia atomica (da fissione o fusione) richiede tempi incompatibili con gli accordi di Parigi per raggiungere emissioni nette zero entro il 2050.

La scoperta di questa settimana è sicuramente un risultato scientifico importantissimo, ma molto probabilmente non “cambierà il futuro” come crede Renzi. Almeno non quello prossimo.

L’unica strada possibile per evitare la catastrofe climatica è invece quella di agire sulla riduzione dei consumi e della parsimonia. Strada che dovremo intraprendere in ogni caso, perchè i limiti alla crescita non sono solo dovuti solo all’energia. E dovremo anche smettere di credere alla propaganda di chi strumentalizza una scienza.