All’interno di un impianto di energia da fusione

In una giornata nuvolosa all’inizio di ottobre, ho noleggiato un’auto e sono andato a Devens, nel Massachusetts, per visitare quello che era, essenzialmente, un grande buco nel terreno. Commonwealth Fusion Systems ha raccolto più di 2 miliardi di dollari in finanziamenti da quando è nato al MIT nel 2018, tutti destinati alla costruzione del primo reattore a fusione commerciale. L’azienda ha l’ambizione di costruire centrali elettriche, ma per ora l’obiettivo è completare l’assemblaggio del suo primo sistema dimostrativo, il reattore SPARC, che dovrebbe funzionare fino al 2026.

Recentemente ho visitato la sede dell’azienda per monitorare i progressi. Le cose cominciano a prendere forma attorno al buco nel terreno dove verrà installato SPARC. Guardandomi intorno, ho iniziato a immaginare un futuro che potesse effettivamente includere l’energia da fusione. Ma c’è ancora molto lavoro da fare.

L’energia da fusione è un vecchio sogno. L’idea è semplice: unire gli atomi per liberare l’energia necessaria per alimentare il mondo. Questi sistemi richiederebbero piccole quantità di combustibile abbondante e non produrrebbero rifiuti pericolosi. Il problema è che trasformare questa visione in realtà è stato molto più lento di quanto molti si aspettassero.

Il Commonwealth è uno dei leader nelle fusioni commerciali. Il mio collega James Temple ha scritto un articolo sul tentativo dell’azienda di mettere a frutto questa tecnologia, pubblicato all’inizio del 2022. All’epoca, il sito di Devens era ancora un cantiere fangoso, con acciaio e cemento che appena cominciavano a essere gettati.

Oggi lo scenario è molto più raffinato. Quando ho visitato all’inizio di questo mese, ho parcheggiato in uno degli spazi designati per i visitatori e ho fatto il check-in in un affollato edificio di uffici prima di iniziare il tour. C’erano due aree principali da esplorare: la fabbrica di magneti funzionante e l’insieme di edifici che ospiteranno e supporteranno il reattore SPARC.

Abbiamo iniziato con la fabbrica di magneti. SPARC è un tokamak, un dispositivo che fa affidamento su potenti magneti per contenere il plasma dove avvengono le reazioni di fusione. In SPARC ci saranno tre diversi tipi di magneti, tutti disposti per mantenere il plasma in posizione e muoversi nel modo giusto.

L’azienda produce i propri magneti utilizzando un nastro costituito da un superconduttore ad alta temperatura, che genera un campo magnetico quando attraversato da una corrente elettrica. SPARC conterrà migliaia di chilometri di questo nastro nei suoi magneti. In fabbrica, attrezzature specializzate avvolgono il nastro e lo inseriscono in scatole di metallo, che vengono poi impilate e saldate in rivestimenti protettivi.

Dopo un rapido giro della fabbrica di magneti, ho indossato un elmetto, un giubbotto fluorescente e occhiali di sicurezza, ricevendo un breve addestramento sulla sicurezza che includeva un severo avvertimento di non guardare direttamente le saldature. Abbiamo poi attraversato un cortile e lungo un vialetto di ghiaia fino al complesso principale di edifici che ospiteranno il reattore SPARC.

A parte qualche scala di legno e la polvere rimasta, il complesso sembrava quasi finito. C’è un’enorme parete di vetro sulla facciata dell’edificio, una caratteristica progettata per dimostrare che l’azienda mantiene un rapporto trasparente con la comunità su ciò che accade lì, come ha spiegato la mia guida, il direttore marketing Joe Paluska.

Quattro edifici principali circondano la sala centrale del tokamak. Ospitano le apparecchiature di supporto necessarie per raffreddare i magneti, riscaldare il plasma e monitorare le condizioni nel reattore. La maggior parte di questi grandi sistemi industriali che supporteranno SPARC sono quasi pronti per essere attivati ​​o in procinto di essere installati attivamente, ha spiegato Alex Creely, direttore delle operazioni tokamak, in una chiamata dopo la visita.

Quando finalmente è arrivato il momento di vedere la sala tokamak che ospiterà SPARC, abbiamo dovuto percorrere un percorso tortuoso per arrivarci. Un labirinto di muri di cemento ci ha guidato fino all’ingresso e ho perso il conto delle svolte a destra e a sinistra. Conosciuto come labirinto, questa caratteristica di sicurezza è progettata per impedire ai neutroni vaganti di fuoriuscire dalla sala quando il reattore è in funzione. (I neutroni sono una forma di radiazione e un’esposizione eccessiva può essere pericolosa per l’uomo.)

Alla fine entriamo in un ampio spazio. Dal nostro punto di osservazione elevato su una passerella metallica, scrutiamo in una stanza con scintillanti pavimenti bianchi e attrezzature sparse lungo il perimetro. Al centro c’era un buco coperto da un telo e circondato da sbarre giallo brillante. Questo spazio vuoto è il luogo in cui verrà eventualmente installato il protagonista, SPARC.

Anche se al momento nella sala dei tokamak c’è ancora molto poco del tokamak, il Commonwealth ha un calendario ambizioso: l’obiettivo è quello di mettere in funzione SPARC e generare il primo plasma nel reattore entro il 2026. L’azienda prevede di dimostrare che è possibile produrre nel reattore più energia di quella necessaria per il suo funzionamento (una pietra miliare nota nel settore come Q>1) entro il 2027.

Quando abbiamo pubblicato il nostro documento sul Commonwealth del 2022, il piano era di attivare il reattore e raggiungere il traguardo Q>1 entro il 2025, ma la tempistica è stata posticipata. Non è raro che progetti di grandi dimensioni, praticamente in ogni settore, richiedano più tempo del previsto. Ma esiste una storia particolarmente lunga e travagliata di promesse e obiettivi di fusione non mantenuti.

Il Commonwealth ha sicuramente fatto progressi negli ultimi anni, e sta diventando più facile immaginare che l’azienda possa effettivamente accendere un reattore e raggiungere i traguardi su cui l’industria ha lavorato per decenni. Ma c’è ancora uno spazio a forma di tokamak in attesa di essere riempito nella periferia del Massachusetts.

( fonte: MIT Technology Review)