La fusione nucleare, lo stesso processo che alimenta il Sole, è sempre più vicina a diventare una realtà sulla Terra. Diversi studi lavorano per migliorare i processi che la renderanno possibile, e nelle ultime settimane si è aggiunta un’importante tassello da parte dei ricercatori del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL). Il team americano ha sviluppato un metodo incredibilmente funzionale per migliorare l’efficienza del riscaldamento del plasma, uno degli ostacoli principali nella realizzazione di reattori a fusione nucleare commercialmente sostenibili.

La fusione nucleare rappresenta una delle promesse più affascinanti nel campo dell’energia pulita, ma non a tutti risulta chiaro quanto potrebbe rivoluzionare la gestione dell’energia su tutto il pianeta. Per comprenderne il potenziale, vi basti pensare che la fusione di appena un grammo di combustibile deuterio-trizio potrebbe generare l’equivalente energetico di 2.400 galloni di petrolio o diverse tonnellate di carbone, senza produrre gas serra.

Ma cosa rende così complicato questo processo? Il punto più delicato sta nel plasma, un gas ionizzato che deve essere riscaldato a temperature incredibilmente elevate – parliamo di centinaia di milioni di gradi Celsius, ben superiori a quelle presenti nel nucleo del Sole. Fino ad ora, uno dei maggiori problemi nel raggiungimento di queste temperature estreme era legato al fenomeno dei cosiddetti “modi lenti”, onde parassite che disperdevano energia e riducevano l’efficienza del riscaldamento.

La svolta arriva dall’utilizzo intelligente degli schermi di Faraday, strutture metalliche che fungono da filtro per le onde elettromagnetiche. Attraverso simulazioni bidimensionali, i ricercatori hanno scoperto che posizionando questi schermi con un’inclinazione di cinque gradi rispetto all’antenna che genera le onde elettromagnetiche per il riscaldamento, si ottiene un effetto sorprendente: i modi lenti vengono effettivamente eliminati, mentre le onde utili al riscaldamento (chiamate onde elicon) riescono a passare indisturbate.

Il processo ricorda, in qualche modo, il funzionamento di un forno a microonde, dove le onde elettromagnetiche trasferiscono energia alle molecole d’acqua nel cibo, facendole vibrare e generando calore. La differenza sta nella precisione e nella complessità del controllo necessario per la fusione nucleare.

La scoperta è particolarmente significativa perché l’orientamento dello schermo di Faraday si è rivelato cruciale: aumentando l’angolo oltre i cinque gradi, la frequenza dei modi lenti cresce rapidamente, dimostrando quanto sia delicato il bilanciamento necessario per ottimizzare il processo.

Ancora una volta è stato compiuto un passo avanti nella ricerca, che un giorno potrebbe portare alla realizzazione di reattori a fusione nucleare pratici e scalabili. Il team di Princeton sta già pianificando ulteriori ricerche per esplorare altri metodi di controllo dei modi lenti, con l’obiettivo di rendere più accessibile il raggiungimento delle temperature ultra-elevate necessarie per le reazioni di fusione.

Un altro problema è legato al confinamento del plasma, ma anche su questo aspetto si sta lavorando duramente. Tra gli sviluppi più interessanti, Novatron Fusion Group ha recentemente annunciato il lancio del progetto TauEB. La particolarità del progetto risiede nell’approccio unico che combina tre diverse tecniche di confinamento fisico.

HDgreen