Sparc: il reattore che tutti aspettavamo

Roma, 5 settembre 2020 (AgOnb) – “La scienza può porre limiti alla conoscenza, ma non dovrebbe porre limiti all’immaginazione.” Cosi affermava il filosofo e matematico Bertrand Russell.

Il processo creativo è uno dei tasselli più importanti del mestiere di ricercatori e scienziati. Ma viene costantemente sottovalutato per perseguire un’idea di scienza come qualcosa di puro, preciso e indipendente dalla fantasia umana. Ma è un’idea sbagliata. Qualunque scienziato lo sa bene, ma per secoli non se ne è parlato, preferendo la rassicurante narrazione del metodo empirico o della logica della scoperta scientifica. L’educazione scientifica preferisce parlare di risultati e conoscenza, piuttosto che di immaginazione e dei momenti di illuminazione inaspettata che attraversano la vita di tutti coloro che si occupano di scienza.

Da poco è uscita una notizia illuminante in cui immaginazione e conoscenza empirica si fondono, infatti un gruppo di ricercatori sta lavorando a un nuovo reattore per la fusione nucleare “compatto”.  Si chiama SPARC, è uno dei più grandi progetti con finanziamento privato ed è concepito come un reattore che fonde isotopi di idrogeno per formare elio senza nessun input di energia esterno (dopo che è stato avviato). Grazie ai progressi nella costruzione di magneti, il team spera di ottenere le stesse prestazioni di reattori più grandi, come il gigantesco ITER. I magneti servono a contenere il plasma, a condizioni di temperatura e pressione estreme; questa è la più grandi sfida da vincere per ottenere la fusione nucleare.

Due anni e mezzo fa il Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston siglò un accordo di ricerca con Commonwealth Fusion Systems (CFS) per mettere in piedi un progetto di ricerca (in cui è coinvolta anche l’italiana Eni) volto alla creazione di un impianto che produrrà energia grazie alla fusione, una fonte sicura, sostenibile e senza alcuna emissione di gas inquinanti. L’obiettivo è realizzare la fusione “a confinamento magnetico”, usando magneti superconduttori ad alta temperatura per confinare il plasma caldo. Dopo mesi di ricerche e lavoro da parte degli ingegneri sono stati pubblicati sette documenti di ricerca scritti da 47 ricercatori di 12 istituzioni che riassumono i progressi compiuti e delineano le aree di ricerca che consentiranno di creare SPARC.

Martin Greenwald, vicedirettore del Plasma Science and Fusion Center del MIT è uno degli scienziati principali del progetto, e ritiene che il lavoro stia procedendo senza intoppi poiché si trova sulla buona strada. Nei documenti si parla della fisica del plasma, si fanno previsioni sulle prestazioni di SPARC e le sfide da affrontare sembrano essere gestibili. Nonostante i rallentamenti imposti dalla pandemia di COVID-19, Greenwald ritiene che i lavori di costruzione inizieranno a giugno del prossimo anno come previsto. Finora sono state operate solo piccole modifiche al progetto iniziale, con il diametro del reattore aumentato di circa il 12%. Secondo il Journal of Plasma Physics il reattore a fusione nucleare potrebbe concretizzarsi nel 2025.

Il progetto SPARC è progettato per ottenere un fattore Q, ossia un parametro che denota l’efficienza di un plasma di fusione di almeno 2; significa essenzialmente che viene prodotta il doppio dell’energia di fusione rispetto alla quantità di energia “pompata” per generare la reazione. Si tratterebbe della prima volta in cui un plasma di fusione di qualsiasi tipo produce più energia di quanta ne consumi. Inoltre punta a raggiungere prestazioni di fusione paragonabili a quelle attese dal reattore ITER in costruzione in Francia da un consorzio internazionale e l’analisi svolta finora sulla produzione di energia di fusione dice che il reattore SPARC dovrebbe essere in grado di soddisfare le specifiche.

Questo sarebbe un gigantesco passo avanti, dato che finora nessuno era riuscito a raggiungere il pareggio di bilancio con ITER e la prospettiva di rendere il processo energeticamente vantaggioso sembrava lontana. Questo aprirebbe nuove frontiere sul fronte di un’energia rinnovabile all’infinito e soprattutto pulita. (AgOnb) Matteo Piccirilli 11:00