Laser e fusione nucleare
“Ecco l’energia del futuro”
Visita al “Nif” di Livermore a 80 km da San Francisco. Un impianto avveniristico: a portata di mano la rivoluzione energetica?
di THOMAS L. FRIEDMAN
SE è da tempo che bazzicate l’ambiente di chi si occupa di energie rinnovabili, vi sarà capitato di sicuro di ascoltare storie inverosimili. Di sentir parlare, per esempio, di qualcuno che ha inventato e messo a punto nel proprio garage un processo col quale trasformare il carbone in carburante vegetale, e qualcun altro che in cantina tiene nascosta un’anatra che aziona nell’acqua una ruota che gonfia un pallone che alimenta una turbina che crea sufficiente elettricità per illuminare e riscaldare la cuccia del cane. Se bazzicate ancor più a lungo questo ambiente vi capiterà altresì di sentirvi raccontare che tra altri dieci o dodici anni inizieranno a essere una realtà commercializzabile le automobili alimentate a idrogeno e l’energia ottenuta da fusione termonucleare controllata.
Se mi avessero dato dieci centesimi di dollaro ogni volta che ho ascoltato una di queste previsioni, avrei potuto acquistare uno space shuttle personale. Non deve pertanto stupire granché il fatto che gli scettici spesso affermino che l’energia ottenuta da fusione termonucleare controllata o le automobili alimentate a idrogeno sono lontane nel tempo “almeno altri 20 anni, e così continuerà a essere per sempre”.
E se questa volta le cose andassero differentemente? E se ci fossero dieci anni appena o poco più a separarci da un impianto energetico a fusione nucleare alimentata a laser, in grado di garantirci tutta l’affidabilità del carbone senza produrre tutto il diossido di carbonio, tutta la pulizia dell’energia eolica e solare senza doversi preoccupare che il Sole non splenda e che il vento scarseggi, e tutta la potenza del nucleare senza le scorie? Questo sì che sarebbe un cambiamento rivoluzionario. Ci siamo arrivati?
Questo è l’interrogativo che mi affascina e mi ossessiona da quando ho visitato il National Ignition Facility – (Centrale nazionale di fusione nucleare a confinamento inerziale, in sigla Nif) – completato di recente presso il laboratorio nazionale di Lawrence Livermore, 80 chilometri da San Francisco. Il Nif è una struttura finanziata dal governo costituita da 192 laser giganteschi in grado di produrre 50 volte l’energia ottenuta dai precedenti sistemi di fusione laser. Si trova in un edificio alto dieci piani e delle dimensioni di tre campi da football, ed esternamente è poco appariscente, passa pressoché inosservata per essere la sede di un’immensa foresta interna di raggi laser, con ogni probabilità assai simile a quella che doveva essere la sala motori della navicella spaziale Enterprise di Star Trek.
Ho iniziato la visita all’impianto in compagnia del direttore del Nif, Edward Moses, che mi ha mostrato una minuscola microcapsula delle dimensioni di una pillolina. All’interno di questa una pellet di plastica – non più grande di un grano di pepe – attendeva di essere riempita di idrogeno congelato. Il Nif funziona nel seguente modo: i 192 laser concentrano in
contemporanea tutta la loro energia su una medesima camera-bersaglio che assomiglia vagamente a un gigantesco batiscafo sferico di acciaio, del tipo di quelli solitamente adoperati per esplorare gli abissi oceanici. Al centro di questa camera-bersaglio è collocata la capsula dorata con il suo pellet di idrogeno congelato. Una volta che una di queste pellet è riscaldata e compressa dai laser, raggiunge temperature superiori agli 800 milioni di gradi Fahrenheit, “molto più della temperatura interna del Sole” specifica Moses.
Cosa ancora più importante, ciascuna pellet surriscaldata emana una vampata di energia che può essere incanalata per riscaldare sale liquido e produrre enormi quantità di vapore in grado di alimentare a loro volta una turbina e creare elettricità per le nostre abitazioni, proprio come fa oggi il carbone, con la differenza che questa energia sarebbe a emissioni zero di anidride carbonica, disponibile in tutto il globo, sicura, affidabile e integrabile senza soluzione di continuità alla rete elettrica esistente.
Lunedì della settimana scorsa, alle 3 di notte, per la prima volta, tutti i 192 laser ad altissima energia sono stati diretti in contemporanea (cosa non da poco di per sé) verso il centro – vuoto – della camera-bersaglio. Si è trattato del primo passo decisivo verso “l’accensione”, in grado di trasformare il pellet di idrogeno in un Sole in miniatura sulla Terra. La prossima fase – che il Nif prevede di portare a compimento entro i prossimi due-tre anni – consentirà di dimostrare che è effettivamente possibile, in laboratorio, rivolgere ripetutamente i suoi 192 laser verso molteplici pellet a idrogeno e produrre così più energia di quanta ne serva ad alimentare i laser stessi, ottenendo quello che si definisce un “guadagno energetico”. “È a questo che si riferiva Einstein” mi spiega Moses “quando dichiarò che E è uguale a mc2: servendoci dei laser possiamo produrre enormi quantità di energia da minuscole quantità di materia”.
Quando nei laboratori si sarà dimostrato di poter ottenere un guadagno energetico da un sistema a laser di questo tipo, il passo successivo (se si potrà contare su finanziamenti governativi e privati) consisterà nel costruire un impianto energetico pilota a fusione controllata per poter dimostrare che ogni società energetica locale potrà munirsi di un proprio Sole in miniatura su base commerciale. Un impianto di questo tipo verrà a costare circa dieci miliardi di dollari, la medesima cifra necessaria alla costruzione di una nuova centrale nucleare.
Non so se si riuscirà a portare a compimento una cosa del genere. Molti scienziati sono scettici, essendo davvero molto difficile arrivare alla fusione nucleare in laboratorio e a un guadagno energetico effettivo. So però che il pacchetto di stimoli del presidente Obama ha dato un impressionante impulso alle energie rinnovabili. Dobbiamo dunque continuare a lavorare a ogni forma possibile di energia, da quella solare a quella geotermica a quella eolica. Oltre a ciò, però, dovremo essere pronti a puntare su soluzioni innovative e potenzialmente rivoluzionarie. Al ritmo attuale delle nostre odierne tecnologie, senza soluzioni rivoluzionarie e innovative, il cambiamento del clima avrà la meglio su di noi. Ebbene sì: per qualche tempo ancora avremo bisogno del carbone, ma faremmo bene a non inseguire la chimera di poter utilizzare un giorno un “carbone pulito”, nel momento stesso in cui il nostro futuro in realtà dipende già oggi dalla nostra capacità di creare tecnologie radicalmente nuove, in grado di rimpiazzarlo una volta per tutte.
