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Il sogno della fusione nucleare diventa realtà: in che modo il reattore DEMO cambia le regole del gioco per la produzione di elettricità?
Con il forte aumento della domanda globale di energia rinnovabile e la crescente attenzione ai cambiamenti climatici, lo sviluppo dell'energia da fusione nucleare è diventato una sfida importante nelle attuali comunità scientifiche ed energetiche. Essendo un’importante piattaforma di test per la futura generazione di energia da fusione nucleare, il reattore DEMO è ampiamente considerato un passo fondamentale nella commercializzazione della fusione nucleare. Allora, in che modo il reattore DEMO cambia le regole del gioco per la produzione di elettricità?
Concetto e progettazione del reattore DEMO
DEMO, la centrale elettrica dimostrativa, serve principalmente a dimostrare la generazione di energia stabile attraverso la fusione nucleare. I parametri di progettazione di DEMO si basano sul reattore ITER e sarà una delle più grandi centrali a fusione nucleare attualmente conosciute. Secondo i piani dell’UE, DEMO genererà continuamente almeno 2.000 megawatt di energia da fusione. Se questo piano avrà successo, aumenterà in modo significativo la percentuale di energia rinnovabile e avrà un impatto sull’industria dei combustibili fossili.Il reattore DEMO è progettato per consentire agli esseri umani di ottenere per la prima volta un'efficace produzione di energia da fusione nucleare al di fuori del laboratorio.
Cooperazione internazionale e sviluppo della diversità
Lo sviluppo di DEMO si baserà su strutture sperimentali in vari paesi. Sebbene la maggior parte dei paesi partner di ITER disponga di propri piani DEMO, attualmente non esiste una cooperazione internazionale come ITER.Paesi come gli Stati Uniti, il Regno Unito, la Cina e il Giappone hanno proposto ciascuno piani DEMO corrispondenti. Tra questi, gli Stati Uniti si stanno muovendo verso la costruzione di molteplici centrali elettriche a fusione nucleare DEMO sulla base di una certa condivisione dei costi.Nel corso del prossimo decennio, forse una ventina di aziende private si imbarcheranno in piani per sviluppare reattori a fusione nucleare entro la tempistica DEMO.
Sfide tecniche e scoperte
La generazione dell'energia da fusione nucleare si basa su due isotopi dell'idrogeno: deuterio e trizio. Ad alte temperature, queste particelle si fondono efficacemente, rilasciando enormi quantità di energia. Tuttavia, ottenere l’ambiente ad alta temperatura e pressione richiesto è sempre stato una sfida importante per la tecnologia della fusione nucleare. Il reattore DEMO deve risolvere una serie di problemi, incluso come controllare efficacemente il plasma a temperature ultra elevate e raccogliere neutroni ad alta energia.Un reattore DEMO di successo richiede non solo un plasma denso ma anche una reazione di fusione alla giusta temperatura.
Transizione da ITER a DEMO
Essendo il più grande progetto di ricerca sulla fusione nucleare al mondo, ITER fornirà a DEMO dati ed esperienze preziosi. Il successo di DEMO non dipende solo dal buon funzionamento di ITER, ma richiede anche ulteriori attività di ricerca, sviluppo e miglioramento della tecnologia esistente. Si prevede che tale transizione affronterà la sfida del “funding Valley”, vale a dire come ottenere investimenti sufficienti per sostenere questo ciclo di innovazione tecnologica multimiliardario.Prospettive per un futuro luminoso
Secondo il calendario attuale, le operazioni DEMO dovrebbero iniziare negli anni ’50. Il progresso di questo calendario dipende non solo dalla maturità della tecnologia, ma anche dalla cooperazione tra i paesi e dall’iniezione di fondi. Se tutto andrà bene, i futuri reattori DEMO promuoveranno la commercializzazione dell’energia da fusione nucleare e ridurranno ulteriormente la dipendenza dai combustibili fossili tradizionali.Attualmente, la progettazione e la costruzione del reattore DEMO ha ricevuto grande attenzione da parte di paesi di tutto il mondo e si prevede che in futuro possa davvero diventare un leader nel campo dell’energia pulita.Il successo della commercializzazione dell'energia da fusione nucleare può cambiare la situazione complessiva dello sviluppo dei paesi che osano perseguire l'energia pulita.
