La fusione nucleare.
L’energia nucleare dà luogo a problemi che sembrano insormontabili, eppure lo spirito nucleare è duro a morire. Trent’anni or sono qualcuno promise agli americani che l’energia da fissione nucleare avrebbe portato un’era di energia «illimitata, pulita e troppo economica da doverla misurare». Ancora oggi, anche se il mito ha dovuto subire duri contraccolpi in seguito agli incidenti di Three Mile Island e Chernobyl, ci viene offerta una nuova proposta nucleare: energia da fusione. Le dichiarazioni dei proponenti ricordano stranamente quelle degli avvocati della fissione, due decenni addietro.
Dal punto di vista tecnico la fusione è l’inverso della fissione: invece di spezzare un nucleo, come nella fissione, la fusione spinge insieme i nuclei di due atomi diversi, si dice che li fonde. La fusione non è certo un fenomeno nuovo, si verifica continuamente nel Sole dove genera l’energia vitale che ha bombardato per miliardi di anni il nostro pianeta. Negli anni Cinquanta l’umanità imparò a scatenare una reazione di fusione con la bomba a idrogeno e ancora oggi gli scienziati sperano di scoprire un metodo per imbrigliare l’immensa energia che si genera nell’esplosione e confinare la reazione in un impianto che produce energia da fusione. Gli argomenti di chi propone l’energia da fusione sono: una maggiore efficienza rispetto alla fissione, minore produzione di residui radioattivi e dipendenza unicamente dall’idrogeno come combustibile idrogeno che si trova in quantità praticamente illimitata negli oceani. In un certo senso la fusione nucleare sarebbe il moderno equivalente della macchina del moto perpetuo, ma proprio come la legge dell’entropia rende impossibile il funzionamento di una macchina del moto perpetuo, cosi pone pesanti limitazioni alla possibilità di sviluppare l’energia da fusione per venire incontro alle necessità del genere umano. Iniziamo subito a dire che nessuno sa con certezza se sarà mai possibile che una reazione di fusione si autosostenga allo stato confinato, si consideri che per essere economico un reattore deve fondere centomila miliardi di nuclei di idrogeno al secondo per ogni centimetro cubo di volume del nocciolo. A tutt’oggi è stato possibile sostenere una fusione controllata soltanto per una frazione di secondo e se non sarà possibile prolungare i tempi di reazione il processo richiederà molta più energia di quanta sarà in grado di produrne. Le previsioni più ottimistiche parlano del 2025 perché diventi possibile produrre energia da fusione a livello commerciale, troppo tardi per far fronte alla prossima svolta energetica che incombe davanti al mondo.
Secondo argomento: tenuto conto che vi sono diversi tipi di tecnologie di fusione, la più studiata al momento è la cosiddetta reazione deuterio-tritio. perché il processo fonde insieme le molecole di questi due elementi; il tritio deriva dal litio, materiale non rinnovabile e raro almeno come l’uranio, l’energia da fusione non sarà quindi illimitata ma durerà fino a quando vi saranno al mondo riserve di litio. Inoltre un impianto di fusione richiederà ancora enormi quantità di risorse non rinnovabili dagli alti contenuti energetici, risorse che stanno diventando sempre più rare, come il niobio e il vanadio, e per ogni mille megawatt istallati si calcola di dover estrarre 1270 tonnellate in più di rame, metallo che sta già incominciando a scarseggiare.
Terzo argomento: energia pulita, la natura «pulita» dell’energia da fusione ha delle caratteristiche un po’ particolari. I minatori subiranno gli effetti dell’estrazione del litio come oggi subiscono danni alla salute i minatori dell’uranio. I reattori per la fusione ben difficilmente potranno essere considerati scevri di residui, tutt’altro: un grande impianto di fusione potrebbe produrre fino a 250 tonnellate di rifiuti radioattivi all’anno,” rimarrebbero quindi gli stessi problemi di contenimento che affliggono i reattori a fissione.
Vi sono inoltre enormi problemi di tecnica costruttiva e di conduzione per qualsiasi immaginabile progetto di un reattore di fusione.
Uno dei motivi per cui i ricercatori portano avanti la sperimentazione sulla fusione deuterio-tritio è la possibilità di lavorare a 100 milioni di gradi, il reattore idrogeno-boro che potrebbe essere alimentato con acqua di mare, ha una temperatura di reazione di 3 miliardi di gradi. Questi valori inconcepibili acquistano un preciso significato quando ci rendiamo conto che non esistono materiali che possano sopportare nel tempo tali terribili temperature e radiazioni. Il dottor Bowen R. Leonard Jr., ricercatore emerito presso il Battelle Pacific Northwest Laboratory, sostiene che il calore e le radiazioni generate dalla fusione potrebbero rendere l’energia da fusione costosa in modo proibitivo. «Radiazioni di tale intensità distruggono la resistenza dell’acciaio e di ogni altro materiale strutturale rendendolo in poco tempo pericolosamente fragile. Molte parti potrebbero dover essere continuamente sostituite e frequenti sarebbero le fermate». Alcuni componenti della struttura, per esempio le pareti più vicine alla zona di reazione, potrebbero richiedere la sostituzione con periodicità annuale, ma a causa della natura fortemente radioattiva della reazione nessun essere umano potrebbe eseguire questa manutenzione in sicurezza, si dovrebbe bensì sviluppare, a costi elevatissimi, una nuova generazione di robot per manutenzione industriale. Nessuno può ancora sapere quanto potrà durare un impianto, ma le stime si aggirano intorno ai venticinque anni, dopodiché l’impianto sfruttato al di là di ogni capacità operativa dovrà essere smantellato, trasportato e seppellito.
In aggiunta a tutti questi problemi tecnici e di risorse, dice Amory Lovins, fisico sostenitore dell’energia solare, l’energia da fusione rappresenta <<un modo di fare qualcosa che noi non vorremmo mai fare, cioè costruire una struttura complicata, costosa, lunga da realizzare, accentrata e basata su alte tecnologie, per produrre elettricità». Le tecnologie nucleari, argomenta Lovins, sono come usare una sega circolare per tagliare il burro.”
