Nucleare, dalla scintilla del Livermore al futuro del mix italiano. Parla Minopoli (Ain)

Martedì il Dipartimento dell’energia statunitense ha confermato le indiscrezioni che circolavano da giorni: gli scienziati della National Ignition Facility (Lawrence Livermore National Lab, in California) sono riusciti a generare più energia da un processo di fusione nucleare di quanta non ne abbiano imessa. Un primato storico, vitale per la speranza di riuscire, un domani, a generare elettricità pulita in quantità massiccia. Così Formiche.net ha raggiunto Umberto Minopoli, presidente dell’Associazione Italiana Nucleare, per leggere l’evento e il suo impatto sullo sviluppo di questa tecnologia che è legata a doppio filo al nostro Paese.

Come commenta quanto accaduto alla Nif?

Il risultato annunciato è importante, si inseguiva da tempo nel campo della fusione. Ma non si faccia l’errore di immaginare che apra alla possibilità di sfruttamento immediato di questa fonte. Siamo in presenza di dati scientifici, sperimentali, che confermano la plausibilità della fusione nucleare e la sua futura convenienza dal punto di vista dell’energia in eccesso, ma bisogna ancora lavorare per concretizzare la validazione della fisica che sta dietro al processo. Solo così si potrà cominciare a costruire dei reattori in grado di produrre energia sfruttabile, cosa che come dicono gli stessi statunitensi richiederà perlomeno altri due decenni.

A ogni modo, l’evento è una pietra miliare nella corsa verso la fusione. Ci può descrivere brevemente le soluzioni in campo?

Ci sono due tecnologie che personificano la fusione. Una, appunto, è il confinamento inerziale: potenti laser che scaldano isotopi dell’idrogeno al punto da comprimere i nuclei assieme e fonderli. Questa fusione dà vita a un terzo elemento innocuo, l’elio, assieme a un rilascio di energia termica che i futuri reattori trasformeranno in energia elettrica. Il secondo metodo mira a ottenere lo stesso risultato, ma lo persegue con una tecnologia completamente diversa: il confinamento magnetico. In questo caso i soliti isotopi vengono accelerati in una “ciambella” vuota (detta tokamak) da fasci elettrici e magnetici.

E la sfida qual è?

Il problema di tutte e due le tecniche non è solamente il guadagno di energia, che l’esperimento americano avrebbe realizzato: il guadagno deve avere anche un tempo sufficiente di durata, diventare una reazione autosostenuta. In altre parole, deve poter durare almeno qualche minuto. Questo è il vero obiettivo delle “macchine” da fusione. Personalmente credo che le macchine tokamak siano più vicine a ottenere una reazione di fusione stabile.

Come mai?

La ricerca sui tokamak ha avuto più flessibilità. Da parte sua, il Livermore – che studia il confinamento inerziale – nasceva dalla ricerca sulle armi all’idrogeno, era diretto dal Dipartimento della difesa e gestiva progetti segreti. Nel corso degli anni l’interesse per l’uso civile della fusione a confinamento inerziale è cresciuta, il Livermore è passato dal patrocinio del Pentagono a quello del Dipartimento dell’energia, e il laboratorio ha guadagnato la patente di esperimento finalizzato a uso civile. Nel frattempo si è sperimentato sui tokamak in tutto il mondo.

Il prossimo passo, dunque, è dimostrare di poter generare energia elettrica dal processo.

In Europa stiamo realizzando da vent’anni un maxi-reattore, detto Iter. Differisce dagli altri tokamak perché avrà le dimensioni di una futura centrale elettrica da fusione, pur rimanendo un reattore sperimentale. I ricercatori del consorzio internazionale che lo animano sperano di immettere 50 megawatt e ottenerne 500, la soglia di una centrale elettrica medio-grande. Altrove nel mondo si sperimenta su macchine più piccole e progettualmente innovative. Come quella del Commonwealth Fusion Systems, partecipata dal Mit ed Eni, la cui particolarità riguarda i magneti.

Alcune di queste realtà sostengono di poter effettuare una dimostrazione già nel 2025, addirittura commercializzare nel 2030.

La previsione è assolutamente azzardata.Tutte le macchine da fusione sono ancora lontane dalla sostenibilità della reazione, dalle giuste dimensioni, con le caratteristiche e le dotazioni di una centrale termica. Per questo conviene guardare a Iter. Sarà completato nel 2025, poi sono in programma almeno 10 anni di esperimenti fatti al livello di una vera centrale termica – esperimenti che riguarderanno anche altri aspetti comuni alle due tecnologie, come la resistenza dei materiali nella gestione del plasma a oltre 150 milioni di gradi, 15 volte la temperatura del sole. Questo è lo scopo principale del Divertor Tokamak Test (Dtt), che si farà a Frascati, fuori Roma, con la partecipazione dell’intera comunità dietro a Iter.

Che contributo dà l’Italia al comparto del nucleare?

L’industria nostrana non possiede più la posizione di forza e preminenza di un tempo. Eravamo tra le prime potenze al mondo in campo nucleare, terzi dietro a Stati Uniti e Regno Unito negli anni Sessanta. Il referendum dell’87 è stata una battuta d’arresto, ma le aziende e i centri di ricerca italiani hanno mantenuto un forte presidio di competenze. La tradizione nucleare italiana si è personificata nell’Università di Roma prima e nel Politecnico di Milano poi, istituti che hanno fatto da capofila a progetti molto avanzati nel campo dei reattori piccoli e modulari. Aziende come Ansaldo hanno lavorato ad alcune importanti innovazioni nel campo del nucleare di nuova generazione e sono operative nella costruzione di reattori, tra cui lo stesso Iter. Oggi gli italiani possiedono l’egemonia tecnologica del raffreddamento a piombo fuso, uno dei sei filoni del cosiddetto nucleare di quarta generazione. Ma sono costrette a lavorare all’estero: il reattore prototipo basato sulle tecnologie italiane si costruirà in Romania.

È ancora impensabile una rinascita nucleare in Italia?

Dovessimo iniziare domattina un nuovo programma nucleare, l’Italia non avrebbe nessun handicap particolare. Oggi Paesi senza nessuna esperienza stanno costruendo programmi nucleari, e le nostre competenze sono sopravvissute a 35 anni di cancellazione del comparto. E aggiungerei che occorre parlare di nucleare in Italia nei termini della situazione attuale di emergenza. La politica deve uscire da una posizione puramente accademica sul tema – discussioni superficiali che non tengono conto del ruolo che ha e avrà il nucleare da fissione – e considerarne il ruolo crescente nel portafoglio energetico europeo, dove sono programmate o in costruzione 29 centrali da aggiungere alle 122 esistenti. Attualmente il nucleare fornisce il 13% dell’elettricità in Europa; noi zero, ma la importiamo per il 14% dalle centrali al confine.

Cosa chiede ai decision makers?

Di dare una risposta fattiva. Dobbiamo cambiare il nostro mix energetico, non si fa in una settimana ma in 10-15 anni, e servono le premesse per allontanarci dal nostro 80% di dipendenza dall’energia estera. Queste condizioni vanno poste quanto prima. Per costruire gli impianti in Italia ci vorrà il tempo che ci vuole, come per qualunque centrale energetica, ma sottolineerei che non esiste altro impianto – fotovoltaico, eolico, a gas o a carbone – che regga il confronto con una centrale nucleare in termini di output continuativo, occupazione del suolo, durata nel tempo. Un governo serio che voglia affrontare veramente la crisi energetica, non solo con interventi sulle bollette ma con soluzioni a lungo termine, interverrebbe sulla condizione di volatilità dei prezzi che dipende dalla nostra dipendenza dai Paesi esteri. Si studi un cambiamento della generazione elettrica italiana, con l’obiettivo di garantire l’indipendenza energetica del Paese, senza discriminazione tra tecnologie non emissive.