Fusione nucleare: Tokamak Energy raggiunge i 100 milioni di gradi centigradi

Fusione nucleare: Tokamak Energy raggiunge i 100 milioni di gradi centigradi

La società privata del Regno Unito, Tokamak Energy, ha annunciato di aver raggiunto una temperatura del plasma di 100 milioni di gradi centigradi all'interno del reattore a fusione nucleare sferico ST40, finanziato solo da privati.

di pubblicata il , alle 15:48 nel canale Scienza e tecnologia
 

La fusione nucleare è la grande speranza per il futuro nella produzione di energia elettrica (tematica "calda" in questo periodo). Gli esperimenti stanno proseguendo in tutto il Mondo, come in Cina, ma prima di vedere un reattore connesso effettivamente alla rete elettrica ci vorranno probabilmente ancora diversi anni (qualche decennio).

Questo non significa che sia tempo sprecato perché le promesse di questa tecnologia sono molto interessanti e soprattutto l'impatto sull'ambiente sarà decisamente limitato. Nel corso degli anni sono stati raggiunti diversi "record" e il più recente è stato firmato dalla società Tokamak Energy all'interno del suo reattore a fusione tokamak sferico ST40 (finanziato privatamente).

fusione nucleare

Tokamak Energy e la fusione nucleare commerciale

La società del Regno Unito ha annunciato negli scorsi giorni di aver raggiunto una temperatura del plasma di 100 milioni di gradi centigradi (risultato verificato anche da un comitato indipendente). Il record in particolare si riferisce alla prima volta che un tokamak sferico raggiunge questa temperatura. È stato poi evidenziato come questo sia il primo reattore finanziato privatamente a raggiungere questa soglia.

tokamak fusione

Non si tratta quindi della temperatura più alta raggiunta per un reattore a fusione nucleare. Per esempio si può ricordare come nel 2021 in Cina si siano toccati i 120 milioni di gradi centigradi. Ogni nuovo avanzamento e ogni nuovo record sono però in funzione di un traguardo ben più grande. È quindi è importante sottolinearlo non solo per gli addetti ai lavori ma per il pubblico più ampio possibile.

Tokamak Energy ha sottolineato che il traguardo dei 100 milioni di gradi centigradi è stato raggiunto in soli cinque anni. Inoltre anche il costo è stato inferiore ai 50 milioni di sterline (59,6 milioni di euro). Secondo la società questa è una conferma che i reattori tokamak sferici permettono di unire compattezza e riduzione dei costi con tutti i vantaggi della fusione. Ora la società punterà ad aggiornare i sistemi per permettere di avere un incremento prestazionale.

fusione nucleare

La società privata punterà in particolare sulla tecnologia ST-HTS che sfrutterà magneti superconduttori ad alta temperatura (HTS). La sua attivazione è prevista intorno al 2025 e sarà ancora una volta un prototipo per studiare tecnologie che saranno impiegate nei sistemi commerciali. Lo scopo è arrivare ad avere un impianto pilota che potrebbe funzionare per l'inizio degli anni '30.

Questa notizia arriva a breve distanza da quella di un momentaneo fermo dell'assemblaggio di ITER in Francia a causa dell'ente regolatore (ASN, autorità per la sicurezza nucleare). Si tratta di un blocco momentaneo legato alla capacità di dimostrare che gli edifici sono sicuri per avviare la sperimentazione vera e propria. Tutte le informazioni richieste dovrebbero essere fornite entro aprile e da ITER assicurano che non ci saranno rallentamenti nella roadmap. La "corsa" alla fusione nucleare commerciale ha portando, sta portando e porterà a diverse sfide scientifico-tecnologiche, ma sarà fondamentale per il futuro dell'umanità.

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15 Commenti
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peronedj14 Marzo 2022, 16:34 #1
Mi sfugge come sarà convertita alla fine tutta questa energia termica in energia elettrica. Può pure raggiungere un miliardo di gradi, ma questo plasma caldo è confinato magneticamente dentro il reattore sottovuoto, come pensano di far fuoriuscire in maniera controllata questa energia per utilizzarla?
cignox114 Marzo 2022, 16:41 #2
Immagino funzionerá come per la fissione, facendo evaporare acqua e mettendo in moto le turbine.
niky8914 Marzo 2022, 16:44 #3
Originariamente inviato da: peronedj
Mi sfugge come sarà convertita alla fine tutta questa energia termica in energia elettrica. Può pure raggiungere un miliardo di gradi, ma questo plasma caldo è confinato magneticamente dentro il reattore sottovuoto, come pensano di far fuoriuscire in maniera controllata questa energia per utilizzarla?


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mackillers14 Marzo 2022, 17:26 #4
Originariamente inviato da: peronedj
Mi sfugge come sarà convertita alla fine tutta questa energia termica in energia elettrica. Può pure raggiungere un miliardo di gradi, ma questo plasma caldo è confinato magneticamente dentro il reattore sottovuoto, come pensano di far fuoriuscire in maniera controllata questa energia per utilizzarla?


Come in tutte le centrali termoelettriche (carbone, gas, biomasse, nucleare da fissione e geotermiche) si fa passare dell'acqua vicino alle parti calde, questa diventa vapore e fa girare una turbina collegata ad un alternatore.

occhio però che questi test ad alta temperatura vengono effettuati in dei programmi di test non in grado di produrre energia proprio perché (come anche ITER) non dispongono di un circuito con acqua da far diventare vapore ecc..

ed in questo test non si è neppure verificata una fusione nucleare, si è solo riscaldato un plasma fino ad una determinata temperatura per dimostrare di essere in grado di fatto, ma il tutto è stato fatto in perdita energetica.

si pensa che il primo reattore Tokamak in grado di produrre energia sarà DEMO che succederà ad ITER e che però sarà solo un dimostratore tecnologico e quindi non sarà pronto per la produzione commerciale.

i piani per demo mi pare che parlino di una produzione energetica verso il 2040 se non sbaglio, ma il tutto è suscettibile di ritardi vista l'estrema difficoltà di ogni sfida tecnologica in corso.


molti fisici ed ingegneri nel mondo della produzione di energia elettrica nucleare parlano di una commercializzazione di questi reattori a partire dal 2050-2060, non si tratta di una cosa che sarà disponibile nel breve periodo purtroppo.
euscar14 Marzo 2022, 17:40 #5
Traguardi interessanti ... peccato per le tempistiche, probabilmente non vivrò abbastanza per vedere in funzione una centrale a fusione (nel 2060, se ci arrivo, avrò 88 anni).

Mi sorge una domanda spontanea: le tempistiche si ridurrebbero se tutto lo spreco bellico di denaro venisse usato per portare avanti queste ricerche?
supertigrotto14 Marzo 2022, 17:55 #6
Tranquilli,se va avanti così,qualcuno ci farà capire la differenza fra fissione e fusione e i vantaggi che ne derivano....in termini di riduzione della popolazione mondiale....
Paganetor14 Marzo 2022, 18:01 #7
ma qui si limitano a "scaldare" materia portandola allo stato di plasma, mentre con ITER si otterrà la fusione nucleare (vero "motore" per una produzione stabile e conveniente di energia)?
clax7814 Marzo 2022, 18:48 #8
Originariamente inviato da: peronedj
Mi sfugge come sarà convertita alla fine tutta questa energia termica in energia elettrica. Può pure raggiungere un miliardo di gradi, ma questo plasma caldo è confinato magneticamente dentro il reattore sottovuoto, come pensano di far fuoriuscire in maniera controllata questa energia per utilizzarla?


Da quanto ho capito, il confinamento magnetico è efficace sul plasma, quindi su ioni che hanno una carica. Ed il plasma non può assolutamente venire a contatto con nulla di solido, altrimenti verrebbe distrutto. Quello che riscalda le pareti del tokamak, all'interno delle quali verranno installati degli scambiatori di calori per produrre energia, sono i neutroni con potenza di 14 MeV, generati dalla reazioni di fusione, che appunto essendo a carica neutra non risentono del campo magnetico. Altri 3,5 MeV dalla fusione sono apportati dalle particelle alfa, la cui energia dovrebbe contribuire a sostenere le reazioni di fusione, con un apporto dall'esterno inferiore a quello necessario per attivarle.
Modem56.614 Marzo 2022, 19:39 #9
Originariamente inviato da: euscar
le tempistiche si ridurrebbero se tutto lo spreco bellico di denaro venisse usato per portare avanti queste ricerche?


Sicuramente. Il problema è che come ha dimostrato il criminale di guerra Putin la pace ha un suo costo, e il prezzo della pace è quello di essere sempre pronti per affrontare una guerra.

L'Europa si è lasciata prendere con le braghe calate proprio perché abbiamo dato per scontato che i paesi attorno a noi fossero dei paesi leali e civili, che risolvono eventuali controversie tramite la diplomazia, ma ci è stato mostrato che ragionare in questo modo ci rende estremamente vulnerabili nei riguardi di quei paesi (o quei governanti) che pensano che la violenza sia un metodo accettabile per saziare la loro interminabile fame di potere.

Direi quindi che avresti ragione, se non fosse che nella realtà in cui viviamo purtroppo non possiamo fare a meno di costanti investimenti ed innovazioni in campo militare, da questo dipende purtroppo la nostra stessa esistenza come cultura, come civiltà e come popolo.

Purtroppo l'emergenza odierna non è più ricavare energia in modo pulito e rinnovabile, ma difendere i propri confini dall'aggressione immotivata di un folle che usa dei pretesti (come ad esempio la storiella della Nato) per giustificare l'omicidio di migliaia di persone, fra cui purtroppo tantissimi bambini.
deggial14 Marzo 2022, 21:28 #10
Originariamente inviato da: euscar
Mi sorge una domanda spontanea: le tempistiche si ridurrebbero se tutto lo spreco bellico di denaro venisse usato per portare avanti queste ricerche?


Mah, non si sa.
Nel corso della storia molte innovazioni e ricerche sono stato portate avanti per motivi bellici (guerra vera o guerra fredda), quindi la tua domanda non è così scontata come sembra

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