Con una straordinaria svolta scientifica e ingegneristica, i ricercatori del Lawrence Livermore National Lab della Bay Area hanno recentemente raggiunto l'obiettivo a lungo ricercato di generare una reazione di fusione nucleare che producesse più energia di quella direttamente iniettata in un minuscolo contenitore del reattore. Il giorno successivo, esperti di tutto lo spettro politico pubblicizzavano quella svolta come un presagio di una nuova era nella produzione di energia, suggerendo che un futuro di energia da fusione illimitata e a basso impatto era forse lontano qualche decennio. In realtà, tuttavia, la fusione nucleare commercialmente fattibile è solo infinitesimamente più vicina di quanto lo fosse negli anni '1980, quando per la prima volta fu ottenuta una reazione di fusione contenuta, cioè che non avvenisse al sole o da una bomba.
Sebbene la maggior parte degli scrittori onesti abbia almeno riconosciuto gli ostacoli alla fusione su scala commerciale, in genere li sottovaluta ancora, tanto oggi quanto negli anni ’1980. Ci viene detto che una reazione di fusione dovrebbe verificarsi “molte volte al secondo” per produrre quantità utilizzabili di energia. Ma l'esplosione di energia proveniente dal reattore a fusione LLNL in realtà è durata solo un decimo di nanosecondo, cioè un diecimiliardesimo di secondo. Apparentemente altre reazioni di fusione (con una netta perdita di energia) hanno operato per pochi nanosecondi, ma riproducendo questa reazione su di un miliardi di volte ogni secondo è ben oltre ciò che i ricercatori stanno contemplando.
Ci è stato detto che il reattore ha prodotto circa 1.5 volte la quantità di energia immessa, ma questo conta solo l'energia laser che ha effettivamente colpito il contenitore del reattore. Quell’energia, necessaria per generare temperature superiori a cento milioni di gradi, era il prodotto di una serie di 192 laser ad alta potenza, che richiedevano ben oltre 100 volte più energia operare. In terzo luogo, ci viene detto che un giorno la fusione nucleare libererà vaste aree di territorio attualmente necessarie per far funzionare gli impianti di energia solare ed eolica. Ma l’intera struttura necessaria per ospitare i 192 laser e tutte le altre apparecchiature di controllo necessarie era abbastanza grande da contenere tre campi da calcio, anche se la vera reazione di fusione avviene in un recipiente d’oro o di diamante più piccolo di un pisello. Tutto questo solo per generare l'equivalente di circa 10-20 minuti di energia utilizzata da una tipica piccola abitazione. Chiaramente, anche i sistemi solari su tetto più economici possono già fare molto di più. E il gruppo del Prof. Mark Jacobson dell'Università di Stanford ha calcolato che una conversione totale all'energia eolica, idrica e solare potrebbe utilizzare tanta terra quanta ne è attualmente occupata dalle infrastrutture mondiali per i combustibili fossili.
Il critico nucleare di lunga data Karl Grossman ha scritto su Counterpunch recentemente dei molti probabili ostacoli all’espansione dei reattori a fusione, anche in linea di principio, tra cui l’elevata radioattività, la rapida corrosione delle apparecchiature, l’eccessiva richiesta di acqua per il raffreddamento e la probabile rottura di componenti che dovrebbero funzionare a temperature e pressioni insondabilmente elevate. La sua principale fonte su questi temi è il dottor Daniel Jassby, che ha diretto per 25 anni il pionieristico laboratorio di ricerca sulla fusione di Princeton. Il laboratorio di Princeton, insieme a ricercatori europei, ha guidato lo sviluppo di un dispositivo più comune per ottenere reazioni di fusione nucleare, un recipiente a forma di ciambella o sferico noto come tokamak. I Tokamak, che contengono volumi molto più grandi di gas altamente ionizzato (in realtà un plasma, uno stato della materia fondamentalmente diverso), hanno ottenuto reazioni di fusione sostanzialmente più voluminose per diversi secondi alla volta, ma non si sono mai avvicinati alla produzione di più energia di quella iniettata. nel reattore.
La reazione di fusione mediata dal laser ottenuta presso LBL è avvenuta in un laboratorio chiamato National Ignition Facility, che pubblicizza il suo lavoro sulla fusione per produrre energia, ma è principalmente dedicato alla ricerca sulle armi nucleari. Prof. MV Ramana dell'Università della British Columbia, il cui recente articolo è stato pubblicato sul nuovo rilancio Rete Z, spiega, "Il NIF è stato istituito come parte del Science Based Stockpile Stewardship Program, che consisteva nel riscatto pagato ai laboratori statunitensi di armi nucleari per aver rinunciato al diritto di effettuare test dopo che gli Stati Uniti avevano firmato il Trattato sul divieto totale dei test" nel 1996. è “un modo per continuare a investire nella modernizzazione delle armi nucleari, anche se senza test esplosivi, e trasformarlo in un mezzo per produrre energia “pulita”. Ramana cita un articolo del 1998 che spiegava come uno scopo degli esperimenti di fusione laser sia quello di provare a sviluppare una bomba all'idrogeno che non richieda una bomba a fissione convenzionale per accendersi, eliminando potenzialmente la necessità di uranio o plutonio altamente arricchiti nelle armi nucleari.
Mentre alcuni autori prevedono un futuro di reattori a fusione nucleare funzionanti con acqua di mare, il vero carburante sia per i tokamak che per gli esperimenti di fusione laser è costituito da due isotopi unici di idrogeno noti come deuterio – che ha un neutrone in più nel suo nucleo – e trizio – con due extra neutroni. Il deuterio è stabile e piuttosto comune: circa uno su 5-6000 atomi di idrogeno nell'acqua di mare è in realtà deuterio, ed è un ingrediente necessario (come componente dell'"acqua pesante") nei reattori nucleari convenzionali. Il trizio, tuttavia, è radioattivo, con un tempo di dimezzamento di dodici anni, ed è tipicamente un sottoprodotto costoso (30,000 dollari al grammo) di un tipo insolito di reattore nucleare noto come CANDU, che oggi si trova principalmente in Canada e Corea del Sud. Con la metà dei reattori CANDU operativi programmati per il ritiro in questo decennio, le scorte di trizio disponibili raggiungeranno probabilmente il picco prima del 2030 e un nuovo impianto di fusione sperimentale in costruzione in Francia esaurirà quasi la fornitura disponibile all’inizio degli anni 2050. Questa è la conclusione di a articolo altamente rivelatore è apparso in Scienze rivista lo scorso giugno, mesi prima dell’ultima svolta nella fusione. (Successivamente ho appreso che la maggior parte di questi dati sono stati riportati per la prima volta per un pubblico non specializzato nel New Energy Times nel 2021.) Mentre il laboratorio di Princeton ha fatto alcuni progressi verso il potenziale riciclaggio del trizio, i ricercatori sulla fusione rimangono fortemente dipendenti dalle forniture in rapida diminuzione. Sono in fase di sviluppo anche combustibili alternativi per i reattori a fusione, a base di elio o boro radioattivi, ma questi richiedono temperature fino a un miliardo di gradi per innescare una reazione di fusione. Il laboratorio europeo prevede di sperimentare nuovi modi per generare trizio, ma questi aumentano anche significativamente la radioattività dell'intero processo e si prevede un guadagno di trizio solo dal 5 al 15%. Maggiore è il tempo di inattività tra le esecuzioni sperimentali, minore sarà la produzione di trizio. L’articolo di Science cita D. Jassby, ex del laboratorio di fusione di Princeton, che afferma che il problema della fornitura di trizio essenzialmente “rende impossibili i reattori a fusione deuterio-trizio”.
Allora perché tutta questa attenzione verso il potenziale immaginato dell’energia da fusione? Si tratta dell’ennesimo tentativo di coloro che credono che solo un approccio su larga scala e ad alta intensità tecnologica possa essere una valida alternativa alla nostra attuale infrastruttura energetica dipendente dai combustibili fossili. Alcuni degli stessi interessi continuano a promuovere le false affermazioni secondo cui una “nuova generazione” di reattori nucleari a fissione risolverà i problemi persistenti legati all’energia nucleare, o che la cattura e il seppellimento su larga scala del biossido di carbonio proveniente dalle centrali elettriche a combustibili fossili renderà possibile la perpetuare l’economia basata sui fossili in un lontano futuro. Affrontare sistematicamente tali affermazioni va oltre lo scopo di questo articolo, ma è chiaro che le promesse odierne per una nuova generazione di reattori “avanzati” non sono molto diverse da ciò che sentivamo negli anni '1980, '90 o all'inizio degli anni 2000.
L'informatore nucleare Arnie Gundersen lo ha fatto sistematicamente esposto i difetti nel "nuovo" design del reattore attualmente preferito da Bill Gates, spiegando che la tecnologia di raffreddamento al sodio sottostante è la stessa del reattore che "ha quasi perso Detroit" a causa di una fusione parziale nel 1966, e ha ripetutamente causato problemi nel Tennessee, in Francia e in Giappone. L’infrastruttura dell’energia nucleare francese, che è stata a lungo pubblicizzata come un modello per il futuro, è sempre più afflitta da problemi alle attrezzature, massicci superamenti dei costi e alcune fonti di raffreddamento dell’acqua non sono più abbastanza fresche, a causa dell’aumento delle temperature globali. Un tentativo di esportare la tecnologia nucleare francese in Finlandia ha richiesto più di vent'anni in più del previsto, un costo molto superiore a quello inizialmente stimato. Per quanto riguarda la cattura del carbonio, sappiamo che innumerevoli esperimenti di cattura del carbonio, altamente sovvenzionati, sono falliti e che la stragrande maggioranza della CO2 attualmente catturato dalle centrali elettriche viene utilizzato per un “recupero potenziato del petrolio”, ovvero per aumentare l’efficienza dei pozzi petroliferi esistenti. Le condotte necessarie per raccogliere effettivamente la CO2 e seppellirlo sotto terra sarebbe paragonabile all’intera infrastruttura attuale per convogliare petrolio e gas, e l’idea di un seppellimento permanente si rivelerebbe probabilmente un’utopia.
Nel frattempo, sappiamo che i nuovi impianti di energia solare ed eolica sono già più economici da costruire rispetto alle nuove centrali elettriche alimentate a combustibili fossili e in alcune località sono anche meno costosi che continuare a far funzionare le centrali elettriche esistenti. Lo scorso maggio, la California è riuscita per breve tempo a far funzionare l’intera rete elettrica con energie rinnovabili, un traguardo che era già stato raggiunto in Danimarca e nell’Australia meridionale. E sappiamo che una varietà di metodi di stoccaggio dell’energia, combinati con una sofisticata gestione del carico e aggiornamenti alle infrastrutture di trasmissione, stanno già aiutando a risolvere il problema dell’intermittenza dell’energia solare ed eolica in Europa, California e in altri luoghi. Allo stesso tempo, sta crescendo la consapevolezza della crescente dipendenza delle tecnologie rinnovabili, comprese le batterie avanzate, dai minerali estratti dalle terre indigene e dal Sud del mondo. Pertanto, una transizione energetica significativamente giusta deve essere sia completamente rinnovabile, sia respingere i miti della crescita perpetua emersi dall’era dei combustibili fossili. Se la fine dell’era dei combustibili fossili fa presagire la fine della crescita capitalista in tutte le sue forme, è chiaro che tutta la vita sulla terra alla fine ne trarrà beneficio.
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