Lo scorso autunno, Lockheed Martin ha divulgato un nuovo progetto di reattore a fusione–uno che sosteneva potrebbe alimentare case e automobili in un decennio. L’affermazione selvaggiamente ottimista ricorda quel vecchio tropo: Fusion è solo 10 anni di distanza … e lo sarà sempre. Tuttavia, gli esperimenti suggeriscono che ci stiamo avvicinando.
La fusione è semplice, in teoria. Estrai isotopi di idrogeno dall’acqua e dal litio e riscaldi il combustibile a milioni di gradi (Celsius o Fahrenheit è irrilevante), creando il quarto stato sfuggente della materia: il plasma. I nuclei quindi si muovono sempre più velocemente fino a quando non si scontrano e si fondono, formando elio e rilasciando energia. Et voilà! Potere pulito senza limiti.
In pratica, non è così facile. A meno che il plasma non sia costantemente schiacciato e riscaldato, costringendo i nuclei insieme, la reazione si diffonde nel nulla–è molto difficile contenere qualcosa di simile al centro di una stella. Tuttavia, oggi più di una dozzina di squadre stanno correndo per creare una reazione di fusione sostenibile. Queste tre strategie guidano la carica.
Magneti massicci per confinare il plasma
Quest’anno inizierà la costruzione del megaprogetto ITER a 35 nazioni, situato in Francia. Un reattore a forma di ciambella, power-plant-size, ITER conterrà una reazione di fusione all’interno di un campo magnetico e sifone fuori energia attraverso le sue pareti metalliche. Gli scienziati sperano di avere una reazione su scala di test in esecuzione entro il prossimo decennio.
Una parete riflettente in un reattore compatto
Nel progetto di Lockheed, una fila di bobine magnetiche crea una parete riflettente per contenere il plasma. Il reattore su piccola scala dell’azienda consente agli scienziati di modificare le configurazioni sperimentali in modo più agile di quanto possano con un reattore delle dimensioni di ITER. Lockheed dice che ha già acceso il suo reattore 200 volte ma non rilascerà alcun dato, quindi resta da vedere se quei tentativi hanno avuto successo. Se lo fossero, beh, potremmo essere tutti alla guida di Fusioni Ford letterali in poco tempo.
Una microesplosione accesa da laser
Presso il National Ignition Facility, gli scienziati affrontano la fusione in modo diverso. Sparano decine di laser su un tallone di dimensioni BB di deuterio solido e trizio. In un miliardesimo di secondo, il combustibile a base di idrogeno collassa in un plasma denso e scoppia in un soffio di energia. L’anno scorso, gli scienziati hanno prodotto la prima reazione di fusione positiva netta, il che significa che hanno ottenuto un po ‘ più energia dal plasma di quanta ne abbiano immessa.
Vicoli ciechi nella ricerca di energia senza limiti
- Leonardo da Vinci una volta dichiarò macchine a moto perpetuo poppycock, alla pari con l’alchimia. Ma questo è stato solo dopo che ha cercato di fare uno. I suoi quaderni sono disseminati di tentativi falliti.
- Nel 1989, i chimici Martin Fleischmann e Stanley Pons affermarono di aver raggiunto la fusione fredda, una reazione di fusione a temperatura ambiente, con forniture di laboratorio a basso costo. Ma nessuno è stato in grado di ricrearlo.
- Il medico Randell Mills ha affermato nel 2005 di aver creato hydrinos-combustibile a idrogeno con 1.000 volte l’energia del carbone. Ma la loro stessa esistenza, sostengono i fisici, violerebbe le leggi della meccanica quantistica.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato nel numero di aprile 2015 di Popular Science, con il titolo “Tre modi per fare una stella sulla Terra.”
