Il futuro della fusione nucleare è nei reattori idrogeno-boro

La startup HB11 afferma che i suoi generatori saranno compatti, puliti e abbastanza sicuri da poter essere costruiti in ambienti urbani.

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La HB11 Energy è una startup nata all’Università del New South Wales che ha annunciato pochi giorni fa una serie di brevetti in Giappone, Cina e Stati Uniti a protezione del suo approccio rivoluzionario alla produzione di energia da fusione nucleare.

La fusione nucleare è attesa come soluzione pulita e sicura per l’approvvigionamento energetico dell’umanità. Il nostro Sole funziona grazie allo stesso processo producendo da miliardi di anni l’energia che alimenta la vita sulla Terra e continuerà a farlo ancora per miliardi di anni.

Abbiamo anche altri modi per produrre l’energia che ci occorre, come la fissione atomica ad esempio, ma questo procedimento, in uso da decenni, è molto più pericoloso e inquinante: se il reattore ha un qualche inconveniente come il rilascio di elementi fortemente radioattivi o una fusione del nucleo che può portare alla catastrofe.

La fusione, più complicata da ottenere, presenta dei vantaggi essendo molto meno inquinante della fissione, un reattore a fusione al massimo potrebbe spegnersi.

Dopo anni di sperimentazione, diversi progetti che costano miliardi avanzano molto lentamente verso un primo obiettivo del pareggio energetico. Questi progetti vedono in prima linea il reattore Wendelstein 7-X tedesco e il progetto ITER Tokamak del consorzio europeo.

Molti di questi esperimenti per ottenere la fusione controllata si affidano a elementi come il deuterio e il trizio che necessitano di temperature molto più elevate che nel nucleo del Sole mentre la nuova tecnologia sviluppata in questo caso ha un approccio rivoluzionario. Dopo decenni di ricerche il professor Eminito Heinrich Hora ha trovato una nuova via verso il conseguimento della fusione nucleare controllata utilizzando elementi diversi rispetto agli isotopi rari dell’idrogeno, il deuterio e il trizio che hanno bisogno di temperature elevatissime. La HB11 utilizza il comune idrogeno, il boro 11 e dei laser particolari per avviare il processo.

Il metodo HB11 utilizza una sfera metallica vuota con al centro il pellet di HB11 con aperture sui suoi lati di diverse dimensioni per i laser. Uno dei laser stabilisce il confinamento del plasma e l’altro innesca il processo di fusione a catena. La reazione produce particelle alfa che producono un flusso elettrico che può essere convogliato in una griglia senza dover usare ne scambiatori di calore ne turbine per generare potenza.

Il direttore generale della HB11, Dr. Warren McKenzie, ha spiegato che che alcuni esperimenti di fusione nucleare controllata utilizzano i laser per riscaldare a milioni di gradi gli elementi ma che, con il nuovo sistema questo non è necessario, i laser vengono utilizzati per accelerare l’idrogeno attraverso il campione di boro 11. Se l’idrogeno colpisce il boro 11 può innescare il processo di fusione. In una fusione convenzionale si riscaldano tutti gli atomi che compongono il plasma che si spostano cosi in modo casuale innescando una reazione se alcuni di essi si avvicinano sufficientemente. La fusione idrogeno-boro 11 produce particelle alfa (nuclei di elio) che hanno una carica positiva che deve essere solo raccolta.

I laser utilizzati si affidano alla tecnologia “Chirped Pulse Amplification“, tecnologia all’avanguardia, il cui sviluppo ha permesso ai suoi inventori di ricevere il premio Nobel 2018 per la fisica.

Molto più piccolo e semplice di qualsiasi altro generatore di fusione ad alta temperatura, la startup HB11 afferma che i suoi generatori saranno compatti, puliti e abbastanza sicuri da poter essere costruiti in ambienti urbani. Non ci sono scorie nucleari coinvolte, nessun vapore surriscaldato e nessuna possibilità di malfunzionamenti.

Secondo Hora, gli impulsi laser che hanno una potenza di 10 petawatt possono creare le condizioni sufficienti a generare una fusione nucleare controllata senza dover riscaldare il plasma a centinaia di milioni di gradi, e presto avremo la possibilità di utilizzare una nuova fonte di energia pulita che sostituirà i combustibili fossili.

Secondo Hora, le sperimentazioni e le simulazioni sulle reazioni a catena innescate dai laser producono tassi di reazione di un miliardo di volte superiori alle aspettative. Questo è un passo fondamentale per il raggiungimento dell’obiettivo di ottenere più energia di quanta ne venga utilizzata.

Secondo la dottoressa McKenzie la tabella di marcia sarà molto più rapida e meno dispendiosa rispetto agli altri approcci alla fusione controllata.

La dott.ssa McKenzie non sa tra quanto tempo il reattore idrogeno-boro entrerà in commercio, non vuole fare previsioni troppo fantasiose in quanto si deve fare un passo alla volta, iniziando a dimostrare che la reazione è fattibile e in seguito arrivare al pareggio energetico per concludere con un guadagno energetico.

Per ora si tratta solo di teoria, ma realizzare un reattore del genere sarebbe fantastico per l’umanità che avrebbe assicurata energia pulita per i millenni a venire.

Fonte: https://newatlas.com/energy/hb11-hydrogen-boron-fusion-clean-energy/