Fusione nucleare: costi più alti e tempi punghi

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La data di accensione del reattore slitterà dal 2018 al 2025
Fusione nucleare: costi più alti
e tempi più lunghi del previsto
Passa da 5 a 10 miliardi di euro il prezzo del megaprogetto internazionale «Iter»

MILANO - Viene paragonato a un frammento di Sole racchiuso in una bottiglia che, almeno si spera, dovrebbe dare energia illimitata. Questa è l’immagine più semplice ed efficace per fare capire qual è l’obiettivo di «Iter», il megaprogetto di un prototipo di reattore a fusione nucleare con cui si vorrebbe ricreare, in uno speciale contenitore, lo stesso tipo di energia delle stelle. Un progetto ambizioso, a vasta partecipazione internazionale, che ripropone in chiave moderna il mito di Prometeo, il donatore del fuoco perpetuo al genere umano. Ma come l’infelice storia di Prometeo, anche quella di Iter corre il rischio di trasformarsi in un tormentone. Proprio mentre a Mito, in Giappone si sono riuniti i rappresentanti dei sette Paesi che hanno dato vita alla grande collaborazione scientifica (Stati Uniti, Unione Europea, Russia, Cina, Giappone, India e Corea) per fare il punto sullo stato dei lavori, la Bbc ha ripreso alcune indiscrezioni sulla preoccupante lievitazione dei costi del progetto e sui ritardi che potrebbe accumulare.

COSTI E TEMPI- I costi complessivi del progetto ITER sarebbero passati dalla previsione iniziale di quasi 5 miliardi di euro formulata nel 2001 a oltre 10 miliardi; i tempi di accensione del prototipo sarebbero slittati in avanti di alcuni anni, dal 2018 al 2025; e quanto alla speranza di arrivare a una filiera operativa di centrali a fusione nucleare, non si parlerebbe più di qualche decennio ma addirittura di un secolo. Il comunicato ufficiale uscito dalla riunione giapponese non fa cenno a questa sfilza di preoccupazioni e il direttore generale del progetto, il giapponese Kaname Ikeda, si limita a parlare genericamente della messa in opera di «un nuovo modello di cooperazione globale sotto agli occhi del mondo intero», e della sua fiducia che siamo «nella strada giusta per dimostrare che la fusione nucleare è una fonte di energia senza limiti e sicura». Ma le preoccupazioni diffuse dalla Bbc sono state confermate a Corriere.it dal professor Romano Toschi, che è il rappresentante italiano del Ministero della Ricerca Scientifica presso il Comitato consultivo Europeo sulla Fusione (CCFU): «Sono io stesso l’autore dell’ultimo Rapporto sui costi e posso precisare che, a causa soprattutto degli aumenti delle materie prime, calcoliamo che solo il contributo europeo alla realizzazione della macchina passerà dai circa 2,5 miliardi di euro a 5. E poiché l’Europa deve coprire circa il 45% della spesa, si può dedurre a quanto ammonterà il costo totale».

IL SITO - In conseguenza degli aumenti anche la quota di partecipazione italiana è destinata a raddoppiare, passando da circa 300 a 600 milioni di euro, almeno la metà dei quali, tuttavia, dovrebbero rientrare sotto forma di commesse alle nostre industrie che contribuiranno a costruire i vari pezzi della macchina. Il maggiore onere economico in assoluto sarà a carico della Francia che si è aggiudicata, in cambio, l’assegnazione del sito in cui sorgerà l’impianto. Si tratta di Cadarache, una sessantina di km da Marsiglia, dove, in un’area di 400 mila metri quadrati, sono già iniziati i lavori che ospiteranno il reattore e tutte le infrastrutture accessorie.

LA «BOTTIGLIA» - Quanto alla «bottiglia» in cui dovrà essere riprodotto un pezzettino di Sole, essa sarà costituita da un contenitore a forma di ciambella, un tokamak per usare il gergo dei fisici. Al suo interno un plasma di deuterio e trizio (due parenti stretti dell'idrogeno), tenuto sospeso da un intenso campo magnetico, sarà portato fino a temperature di 100 milioni di gradi. In queste condizioni fisiche i nuclei atomici di deuterio e trizio saranno forzati a incollarsi l'uno all'altro, avviando la reazione di fusione nucleare. Il processo darà luogo alla formazione di neutroni altamente energetici che libereranno il calore necessario al funzionamento di una turbina a vapore per la generazione di elettricità. Nei tanti tokamak realizzati finora il processo di fusione è durato solo una manciata di secondi, poi si è arrestato a causa di forti turbolenze. Iter dovrebbe riuscire a governare meglio il plasma per poter accendere e spegnere il processo di fusione secondo le necessità.

Franco Foresta Martin
18 giugno 2009
www.corriere.it

[trilogy]

Accordo Italia Russia per la realizzazione del progetto Ignitor del Prof. Bruno Coppi
Scritto da Giuseppe Filipponi
giovedì 06 maggio 2010
http://www.legnostorto.com/index.php?op ... &Itemid=46


Il Ministero dell'Istruzione e della Scienza russo Sergei Mazurenko e il Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca italiano Maria Stella Gelmini hanno firmato un memorandum di intenzioni in materia di cooperazione nella costruzione di un reattore termonucleare a fusione nucleare sperimentale e altre iniziative in fisica nucleare. Si tratta della costruzione del reattore sperimentale termonucleare Ignitor ideato da Prof. Bruno Coppi, professore di High Energy Plasmas al MIT di Boston.

Il primo ministro italiano Silvio Berlusconi, che ha parlato in una conferenza stampa dopo i colloqui con il Primo Ministro russo Vladimir Putin, ha detto che il memorandum ha inaugurato una nuova fase tra i due paesi nel settore dell'energia nucleare, in particolare nella ricerca scientifica.

Il progetto del reattore Ignitor è parte importante della ricerca scientifica internazionale sulla fusione nucleare a confinamento magnetico. Si tratta di una macchina a confinamento magnetico ad altissimo flusso; le caratteristiche del progetto sono tali da consentire di raggiungere condizioni di "criticità", ossia lo sviluppo di una reazione a fusione autosostenentesi; condizioni di questo tipo finora non sono mai state raggiunte; lo stesso grande reattore sperimentale a fusione, l'Iter, attualmente in costruzione a Cadarache (Francia), ha come dato principale di progetto il conseguimento di un fattore di moltiplicazione Q = 10, valore assai lontano da quello Q = infinito, proprio della "criticità".

Fin dal 1994 diversi finanziamenti sono stati decisi dai vari governi italiani per la realizzazione dell'Ignitor che ormai ha raggiunto lo stato definitivo della progettazione, dopo essere stato ottimizzato sulla base dei risultati sperimentali (confermati anche da macchine come l’Alcator del Mit, il Frascati Torus dell’Enea e il Large Helical Device, principale esperimento giapponese in materia).

Come tiene a precisare il Prof. Coppi, Usa e Russia hanno sottoscritto da tempo l'impegno a collaborare sull'Ignitor, che promette di ottenere cento Mw di potenza di fusione e una serie di vantaggi anche in termini di sicurezza. Ma fino ad ora la fase realizzativa della macchina è stata travagliata. Inizialmente è stato formato un consorzio industriale costituito da Ansaldo Ricerche, Fiat e Asea Brown Boveri con la supervisione dell’Enea e del Mit. La Fiat ha però abbandonato il campo, e il gruppo del Prof. Coppi ha cercato altre collaborazioni industriali, in particolare con con la genovese Columbus (super-conductors).

L'impegno finanziario è rilevante, ma modesto rispetto con la costruzione dei grandi tokamak come l'Iter. I prototipi dei vari componenti e i test eseguiti sui materiali consentono di fare una stima abbastanza precisa del costo del nocciolo (la parte più innovativa del reattore), che si aggirerebbe sui 70 milioni di Euro. Per il resto, molto dipenderà dalle caratteristiche del sito. Inizialmente ci si era orientati verso il centro Sogin di Caorso (sede di una centrale nucleare in dismissione), dotato di strutture e personale tecnico in grado di garantire tempi di realizzazione compresi tra i tre e i cinque anni.

Con questo accordo italo- russo e il memorandum firmato a Villa Cernetto la sede realizzativa dell'Ignitor sarà il famoso Istituto Kurchatov di Mosca. Senza dubbio si tratta di un importante risultato non solo per la scienza italiana ma anche per la comunità scientifica Russa che da anni segue con molta attenzione il progetto del Prof. Coppi. Aggiungerei che si tratta di una decisione caldeggiata senza dubbio dal più importante esponente degli scienziati russi il Prof. E.P. Velikhov, direttore tra l'altro proprio dell'Istituto Kurchatov. Evidentemente si vuole percorre una linea di ricerca parallela ma alternativa al progetto ITER, in fase realizzativa a Cadrache (Francia).

C'è da dire infatti che il progetto ITER non sta andando affatto bene. I costi complessivi sono passati dalla previsione iniziale di quasi 5 miliardi di euro formulata nel 2001 a oltre 10 miliardi; i tempi di ultimazione del prototipo sono invece slittati in avanti di alcuni anni, dal 2018 al 2025. Il motivo reale di questo ritardo è che fino ad ora l'unico obbiettivo dei governi partecipanti (l’Unione Europea, il Canada, il Giappone, la Cina, la Federazione Russa e la Corea del Sud) è stato quello di ottenere il massimo delle commesse per le proprie industrie partecipando al progetto con i minimi costi. Siamo ben lontani dal "programma d'urto" internazionale di cui si parlava all'inizio. Il progetto dell'ITER risale infatti al 1985, fu presentato durante l’incontro al vertice tra Reagan e Gorbaciov secondo la proposta formulata anche in quella occasione proprio dal Prof. E.P. Velikhov.

Per Velikov realizzare a Mosca il progetto del Prof. Coppi è un'occasione da non lasciarsi sfuggire. Per rendersene conto basta rileggere il resoconto del recente incontro tra Putin e Velikov per festeggiare il 75 compleanno dello scienziato, pubblicato sul sito del governo moscovita. Nel resoconto è chiaro che Velikov esprime a Putin tutta la sua amarezza per come stanno andando le cose nella realizzazione dell'ITER in Francia. C'è anche da aggiungere che gli scienziati americani del Lawrence Livermore National Laboratory (LLL - California) sono ormai prossimi, si parla del prossimo luglio, a raggiungere la prima reazione a fusione temonucleare controllata a confinamento inerziale (con i laser). La macchina NIF (National Ignition Facility) del LLL è stata ultimata da mesi e si procede da ottobre a fare i test di prova per la sua messa a punto.
Come sappiamo, anche se non c'è più la guerra fredda la competizione nel campo scientifico, che poi ha i suoi risvolti militari, è sempre serrata. Come riporta la TASS, fonti presso l'Istituto Kurchatov hanno detto che "«l’Ignitor, è un importante filone di ricerca parallelo al progetto del reattore termonucleare internazionale Iter, e che a differenza dell'Iter, l'Ignitor è un tokamak compatto con un grande campo magnetico ed è stato progettato per studiare le condizioni più favorevoli per realizzare e mantenere una reazione di fusione. Nell’Ignitor in particolare la capacità di auto-mantenimento della reazione si raggiunge ad una temperatura più bassa rispetto alle grandi macchine come l’Iter ed è per questo che molti specialisti lo considerano come il sistema migliore per sviluppare un primo reattore a fusione».
L'Ignitor è molto compatto nelle dimensioni, il raggio dovrebbe essere di circa 1,3 metri, niente di paragonabile alle grandi dimensioni dell'Iter e come abbiamo visto in proporzione rispetto all'ITER sono sia i tempi di costruzione che i costi.