L’investitori anu avà spesu $ 5 miliardi per perseguite u “Santu Graal di l’Energia”

Di Alex Kimani di Oilprice.com

Chì sò in cumunu The Dark Knight Rises, Back to the Future, Oblivion è Interstellar ? Sò blockbusters di sci-fi chì mostranu una tecnulugia chì i scientisti consideranu u Santu Graal di l'Energia: Fusione nucleare . Teoricamente, dui reattori nucleari solitarii chì funzionanu nantu à picculi pellets puderanu alimentà u pianeta sanu, in modu sicuru è pulitu. Hè a prumessa di a fusione nucleare. Allora, perchè avemu sempre cunfidendu à i carburanti fossili ? Chì ci impedisce di custruisce sti reattori in ogni locu ?

Dopu tuttu, i scientisti anu travagliatu nantu à a tecnulugia di fusione nucleare dapoi l'anni 1950 è sò sempre stati ottimisti chì u scontru finali ùn hè micca luntanu. Eppuru, i tappe sò caduti una volta è una volta è avà u scherzu in corsu hè chì una pratica centrale nucleare di fusione puderia ancu esse à decennii di distanza.

Ebbè, l'ultimi anni anu assistitu à una rinascita in u campu cù una manciata di startups chì creanu una tenda per fà a fusione nucleare una realità di ogni ghjornu. Curiosamente, a maiò parte di u finanziamentu di u settore hè vinutu da u settore privatu piuttostu cà investimenti publichi.

Sicondu u sicondu rapportu di l'industria di fusione glubale publicatu da l'Associazione di l'Industria di Fusion (FIA), l'investimentu privatu in a tecnulugia di fusione hà culpitu $ 4,7 miliardi in totale, annunziendu i 117 milioni di $ di l'investimentu publicu. Inoltre, l'annu currentu hè dimustratu per esse un mumentu di spartimentu per a tecnulugia di fusione, cù a quantità di finanziamentu in 2022 più di radduppià l'investimentu storicu tutale di l'industria à a quantità di $ 2.83 miliardi.

Fusion Startups

Finu a data, Commonwealth Fusion Systems hà saccatu a più grande quantità di finanziamentu per una startup di fusione. In dicembre, a startup di fusione di Massachusetts hà guadagnatu più di $ 1.8 miliardi in u più grande investimentu privatu per a fusione nucleare da una pletora di grandi investitori cumpresi u cofundatore di Microsoft Bill Gates, George Soros via u so Soros Fund Management LLC, è venture capitalist John Doerr.

Commonwealth Fusion System hè in bona cumpagnia.

U 5 di nuvembre, Helion Energy hà annunziatu ch'ellu avia riunitu $ 500 milioni in a so ultima volta di fundraising, facendu a seconda volta di fundraising unicu per una sucietà di fusione privata. Helion hà a pussibilità di superà u Commonwealth Fusion System postu chì a so ultima ronda di finanziamentu include $ 1.7 miliardi addiziunali ligati à certi tappe di rendiment. Intantu, a Fusione Generale di u Canada hà chjusu una volta di raccolta di fondi di $ 130 milioni chì era soprascritta. General Fusion pensa à lancià un sforzu di raccolta di fondi ancu più grande prestu.

Google è Chevron anu participatu à un finanziamentu di $ 250 milioni per TAE Technologies , una startup di fusione nucleare cù una strategia pocu cunvinziunali, in ghjugnu. Da tandu, TAE hà risuscitatu un totale di $ 1,2 miliardi.

" Hè un signu di l'industria chì cresce ", hà dettu u CEO di General Fusion Christofer Mowry à u Wall Street Journal.

Diverse cumpagnie di fusione perseguenu diversi disinni per i reattori di fusione, anche se a maiuranza si basa in a fusione chì si svolge in plasma. Commonwealth Fusion hà pruvatu cù successu u magnetu di fusione più putente di u so tipu in a Terra chì cuntene è cumpressa u plasma.

Commonwealth Fusion Systems cullabureghja cù MIT per custruisce u so reactore di fusione. A squadra hà pianificatu un esperimentu di fusione chì anu chjamatu Sparc, chì hè circa 1/65 u voluminu di u Reactor Sperimentale Termonucleare Internaziunale (ITER). U reattore sperimentale genererà circa 100 MW di energia termica in impulsi di circa 10 seconde – scoppi abbastanza grande per alimentà una piccula cità. A squadra anticipa chì a pruduzzione serà più di duie volte a putenza utilizata per riscalda u plasma, superendu cusì u più grande ostaculu tecnicu in u campu: energia netta positiva da a fusione. A squadra Sparc hà stabilitu un ambiziosu scopu di fà u reattore in funzione in circa 15 anni.

Ma perchè i scientisti anu fiascatu finu à avà à riplicà un prucessu naturali chì alimenta e stelle in u nostru universu?

Sfida estrema

Risulta chì e cundizioni necessarie per a fusione nucleare per esse presentanu una sfida estrema per noi terrestri.

Fusion travaglia nantu à u cuncettu basu di forging elementi più ligeri in quelli più pesanti. Quandu dui atomi d'idrogenu sò sbattuti abbastanza duru, si fusionanu per furmà l'heliu. U novu atomu hè menu massiva di a somma di e so parti, cù u bilanciu cunvertitu in energia in l'equivalenza E=MC 2 massa-energia.

Ok, hè un pocu simplisticu postu chì l'atomi di l'idrogenu ùn si fusione micca direttamente, ma in una reazione in più tappe. In ogni casu, u longu è u cortu di questu hè chì a fusione nucleare pruduce energia neta solu à e temperature estreme – in l'ordine di centinaie di milioni di gradi celsius. Hè più caldu cà u core di u sole è troppu caldu per qualsiasi materiale cunnisciutu nantu à a terra per sustene.

Per aggirassi stu pancu, i scientisti utilizanu campi magnetichi putenti per cuntene u plasma caldu è impediscenu di entra in cuntattu cù i muri di u reactore nucleare. Chì cunsuma quantità insane di energia.

E stelle sò facili in questu sensu grazia à e so massi immensi è i campi gravitazionali putenti chì mantenenu tuttu inseme. Per esempiu, u sole hè 333 000 volte a massa di a Terra cù una gravità ~ 27,9 volte quella di a Terra.

Sfurtunatamente, ogni esperimentu di fusione finu à avà hè statu energia negativu, pigliendu più energia di ciò chì genera cusì rende inutile cum'è una forma di generazione d'electricità.

Ottene a reazione iniziale di fusione ùn hè micca un prublema – mantenela in avanti hè, per ùn dì chì a custruzzione di reattori nucleari richiede alcuni fatti di ingegneria estremamente sofisticati.

Megaprughjettu internaziunale

Ma avà i scientisti sò cunfidenti chì sò vicinu à custruisce un reattore nucleare chì pruducerà più energia di quellu chì cunsuma.

U futuru Reactor Termonucleare Sperimentale Internaziunale (ITER) di Saint-Paul-les-Durance, in Francia, hè u più grande stabilimentu di reazione di fusione in u mondu chì hà l'obiettivu di sviluppà reattori di fusione cumerciali.

Finanziatu da sei nazioni cumpresi i Stati Uniti, a Russia, a Cina, u Giappone, a Corea di u Sud è l'India, ITER pensa à custruisce u più grande dispositivu di fusione di tokamak in u mondu, una gabbia in forma di ciambella chì pruducerà 500 ME di energia di fusione termale.

U dispusitivu custarà ~ $ 24 miliardi cù una data di consegna stabilita in 2035. A macchina giganti – a più grande macchina di fusione mai custruita – pesarà 23 000 tunnellate è serà allughjatu in un edifiziu altu 60 metri.

Allora, chì hè diversu sta volta?

I scientisti anu sviluppatu cù successu un novu materiale superconduttivu – essenzialmente una cinta d'acciaio rivestita cù l'ossidu di ittriu-bariu-ramu, o YBCO, chì li permette di custruisce magneti più chjuchi è più putenti. Questu diminuisce l'energia necessaria per ottene a reazione di fusione da a terra.

Sicondu Fusion for Energy – l'impresa cumuna di l'UE per ITER – 18 magneti superconduttori di niobiu-stagnu, aka bobine di campu toroidali, seranu usati per cuntene u plasma di 150 milioni di gradi Celsius. I magneti putenti generaranu un campu magneticu putente uguale à 11,8 tesla, o un milione di volte più forte di u campu magneticu di a terra. L'Europa fabricarà 10 bobine di campu toroidali cù u Giappone chì fabrica nove.

Toutefois, il faudra encore une dizaine d'années avant qu'une centrale électrique de démonstration à grande échelle ne soit construite grâce aux leçons tirées d'ITER. I centrali industriali di fusione seranu dopu cunnessi à a reta.

A custruzzione di u situ ITER hè quasi 80% cumpleta .

Cù tuttu ciò chì hà dettu … pare chì a fusione nucleare resta (ma spergu micca per sempre) più di una dicada.