A fusione nucleare hè a suluzione per a transizione energetica ?
A fusione nucleare pò esse una risposta decisiva à u prublema di a decarbonizazione, ma ùn hè micca à portata. L'analisi di John Ploeg, Co-Head of ESG Research in PGIM Fixed Income
Per più di mezu seculu, l'investitori sò stati tentati da a prumessa chì a fusione nucleare hè sicura, affidabile è libera di emissioni dannosi per l'ambiente o di rifiuti radioattivi. Tuttavia, ùn hè micca finu à chì u Laboratoriu Naziunale di Lawrence Livermore di California hà annunziatu a prima "ignizione" successu à a fine di u 2022 chì a fusione hè entrata in e discussioni mainstream. Sta nutizia hà purtatu à alcuni à cuncludi chì a suluzione per a decarbonizazione hè in manu , sminticandu cusì l'urgenza è i benefici percepiti di installà una nova energia rinnuvevule. Tuttavia, a realità hè chì e sfide di fusione chì restanu sò formidabili, è a fusione ùn serà mai a suluzione finale.
A fusione hè in fattu u prucessu inversu à a fissione : invece di sparte un nucleu (d'uraniu arricchitu), i nuclei di dui o più atomi (di isotopi di l'idrogenu) sò cumminati. Se a fusione puderia esse scalata, offre i vantaghji chjave di a fissione – una basa di basa affidabile cù emissioni bassu è una piccula impronta geografica – senza a maiò parte di i svantaghji di a fissione. A fusione ùn hà micca un veru risicu di fusione, genera solu residui à pocu radiuattivu, in rapida decadenza, è ùn necessita micca uraniu arricchitu. À u cuntrariu, unu di i so carburanti, u deuteriu, hè abbundante in l'acqua di mare, è l'esperimenti per "farm" l'altru, tritium, in situ puderia aumentà a sicurità energetica.
Mentre ottene l'ignizione – quandu a fusione pruduce più energia ch'ella cunsuma – hè un passu impurtante, rapprisenta un passu relativamente chjucu. A reazione dipendeva da i laser, ma l'"ignizione" cunsidereghja solu l'energia chì i laser furnianu in u reattore, micca l'electricità chì li alimentava. Cunsiderendu tutta l'operazione, "igniting" hà cunsumatu circa 100 volte più energia ch'ella hà creatu.
U più grande scuperta vene quandu un reattore crea una energia generale nettamente pusitiva, chì prubabilmente serà ancu anni di distanza (se in tuttu). Una volta chì una reazione positiva chjara è durabile hè ottenuta, e piante di fusione nucleari anu da esse finanziate è custruite. A Figura 1 mostra chì questu ùn hè micca un compitu chjucu in cunsiderà a dinamica di l'offerta è a dumanda. In quantu à l'ultime, hè prevista una crescita di a dumanda di l'electricità, soprattuttu in scenarii allineati cù l'ugettivi di Parigi, induve a dumanda hè prevista di più di duppià per u 2050.
Da una perspettiva di fornitura, ancu assumendu una generosa efficienza di 90%, quasi 2000 gigawatts (GW) di capacità di fusione seranu richiesti per rimpiazzà circa 2/3 di l'electricità attualmente generata da i combustibili fossili. In ogni casu, i primi prototipi aspettanu fatturi di capacità à u 20-30% per via di parechji fatturi chì includenu u mantenimentu anticipatu, a dispunibilità di l'acqua di rinfrescante è i bisogni operativi (per esempiu, sistemi di rinfrescante è ripruduzzione di tritium). Dunque, per a fusione per esse a suluzione per a decarbonizazione, a capacità installata avissi bisognu di ghjunghje à 10 000 GW prima di a mità di u seculu, più altu ch'è tutta a capacità elettrica installata oghje.
Fusione è elettricità
Un'altra considerazione nantu à a fusione hè chì crea l'electricità, chì cuntene solu circa 20% di u cunsumu finali di l'energia in u mondu. A fusione hè di pocu aiutu à l'altru 80%, salvu elettrificata. Per esempiu, u trasportu cuntene più di u 25% di u cunsumu d'energia è in u 2020 più di u 90% di stu cunsumu serà sempre da i prudutti di petroliu, paragunatu à pocu più di l'1% da l'electricità. Una storia simile vale per l'elettrificazione di u calore di l'edificiu, induve i combustibili fossili è a biomassa dominanu sempre. In i dui casi, l'elettrificazione avanza, ma ferma assai sottu à u ritmu necessariu per scuntrà i miri di Parigi. Inoltre, circa 25% di l'emissioni glubale ùn sò micca in tuttu l'energia. Dunque, ancu s'è a fusione hè viable, l'investimentu in l'elettrificazione è altre tecnulugia di decarbonizazione deve accelerà rapidamente.
In listessu modu, a fusione (è l'energia rinnuvevule) ùn pò micca cuntribuisce à a decarbonizazione senza esse cunnessi à i cunsumatori. Questa hè una zona d'investimentu seriamente trascurata – in u so scenariu di emissioni netti zero, l'IEA stima chì l'investimentu in reti è a trasmissione deve più di duppià da 2030. In u risultatu di l'investimenti persi, i prughjetti rinnuvevuli in a maiò parte di u più. i paesi sviluppati affrontanu longu tempi di cunnessione, per esempiu una media di sette anni in i Stati Uniti è u Regnu Unitu. Intantu, 774 milioni di persone in u mondu ùn anu sempre un accessu sicuru à l'electricità in 2022.
Ancu in u megliu scenariu, quandu a fusione hè cummerciale viable à a fine di u 2030, puderia piglià uni pochi decennii per custruisce a prima generazione di piante. È uni pochi decennii prima chì a fusione custituisce una parte considerableu di u mischju energeticu (per ùn dì micca i costi astronomichi). Questu significa chì, ancu in u megliu scenariu, a fusione ùn pò micca fà una cuntribuzione significativa finu à a fine di stu seculu.
Ma u tempu hè di l'essenza. À i tassi attuali, u bilanciu di carbone 1.5C hè previstu di esse cumplettamente sbulicatu in menu di 10 anni. À quellu puntu, u riscaldamentu di 1,5 ° C o più serà bluccatu. Per evitari tuttu questu, i taglii di emissioni immediata di l'ordine di 8% annu sò necessarii, facendu un scenariu di energia di fusione abbundante dopu à a mità di u seculu troppu tardi.
Stu scenariu hè in forte cuntrastu cù e prospettive per e rinnovabili esistenti. L'IEA stima chì u tempu mediu necessariu per custruisce un novu prughjettu rinnuvevule hè avà menu di dui anni. I costi di e rinnovabili è di u almacenamentu sò ancu calati rapidamente è sò previsti chì cuntinueghjanu à calà cù u tempu. Dunque, a fusione ùn pò micca esse cumpetitiva in costi se / quandu diventa viable cummerciale.
A prima accensione successu di a fusione rapprisenta un successu scientificu innegabile. Tuttavia, ùn hè stata capace di pruduce l'energia netta generale, è ancu s'ellu / quandu hè rializatu, puderia ancu piglià parechje decennii per a fusione per avè un impattu pusitivu nantu à a decarbonizazione. A diminuzione di i bilanci di carbone sò destinati à esceranu assai prima.
Dunque, cum'è monitoremu l'avanzati in a tecnulugia di fusione, fermamu focu annantu à a cunservazione è l'effetti pusitivi di e fonti d'energia rinnuvevuli. L'ultimi cuntinueghjanu à purtà un impattu pusitivu ben definitu à a decarbonizazione è portafogli orientati à ottene impatti ambientali pusitivi.
Questa hè una traduzzione automatica da a lingua italiana di un post publicatu in StartMag à l’URL https://www.startmag.it/energia/fusione-nucleare-decarbonizzazione/ u Sat, 08 Apr 2023 05:49:22 +0000.