In futuro produrremo energia pulita?

Oramai siamo tutti consapevoli dei cambiamenti climatici in atto e abbiamo imparato che ci sono gas “colpevoli” dell’effetto serra che associamo al surriscaldamento globale. Forse non tutti sanno però che la maggior parte di questi “gas serra” erano presenti nell’atmosfera già prima della comparsa dell’uomo: eruzioni vulcaniche, erosione rocciosa ed altre attività biologiche.
Quindi non è stato l’uomo a generare l’effetto serra ma quello che abbiamo fatto è stato aumentare la sua intensità in breve tempo, dall’invenzione della macchina a vapore nel 1700 fino ad arrivare al 1990 dove la crescita si è impennata: oggi quasi tutte le attività umane ne prevedono l’emissione.
Emettendo più gas serra la temperatura dell’atmosfera aumenta portando più acqua ad evaporare (e quindi più vapore acqueo). Il risultato? Un circolo vizioso che aumenta l’effetto serra.

Le centrali a carbone

Con lo scoppio della guerra in Ucraina ci siamo resi conto dell’importanza delle fonti energetiche, gas ma soprattutto energia elettrica visto che quest’ultima serve anche a produrre buona parte del gas. Si è quindi tornati ad utilizzare sempre più le centrali a carbone. Qui il carbone viene bruciato per riscaldare l’acqua in un serbatoio che genera vapore. Quest’ultimo, dopo essere pressurizzato, fa girare le pale di una turbina che, mettendo in rotazione l’alternatore, viene trasformata in energia elettrica.
Dalla combustione del carbone però deriva una percentuale elevatissima di gas serra e anidride carbonica sprigionati nell’aria, prima fonte di inquinamento ambientale.
L’alternativa? L’energia nucleare.

Le centrali nucleari

Esistono due diversi tipi di reazione nucleare:

• Fissione: si bombarda un nucleo di uranio con neutroni scindendolo in parti più piccole. è la reazione che viene utilizzata dalle centrali nucleari dagli anni ’50 e ancora oggi. Basta una pastiglia di uranio di appena 6 grammi per produrre la stessa energia di una tonnellata di carbone! Il rovescio della medaglia? Ogni centrale nucleare produce rifiuti radioattivi che hanno un tempo di decadimento che può essere anche di migliaia di anni, per cui devono essere immagazzinati con estrema cura in depositi sotterranei, o comunque sicuri nel lungo termine.
• Fusione: due nuclei si uniscono per formarne uno più pesante (in pratica l’opposto della fissione). I prodotti della fusione, a differenza della fissione, non sono radioattivi. Generano un po’ di radioattività sulle strutture del reattore che ha comunque una vita media dell’ordine di poche decine di anni. Ma non solo, i reattori a fusione hanno un altro vantaggio da non trascurare: non producono gas serra come l’anidride carbonica, e quindi sono un potenziale alleato nella lotta ai cambiamenti climatici.

Molti paesi stanno investendo nella fusione nucleare ITER basata su di una reazione che si autosostiene (plasma) ma ancora la ricerca è lontana dal trovare una soluzione.

L’altra tipologia di fusione nucleare è la tecnologia NIF, quella dell’esperimento del 5 dicembre scorso presso il Lawrence Livermore National Laboratories negli Stati Uniti e che ha fatto il giro del mondo. Per la prima volta infatti l’energia prodotta è stata maggiore di quella usata.

Trovata quindi la soluzione a tutti i problemi? Purtroppo ancora no, il primo scoglio da superare per usare la tecnologia NIF è che per dare vita ad un processo continuo di generazione di energia è necessaria una macchina in grado di “sparare” impulsi di energia su una successione di pellets con un frequenza di varie volte al secondo, tecnologicamente forse più complicato dell’ITER. Quindi ci vorrà ancora qualche decennio (stimano 30 anni) prima di poter utilizzare questa reazione nucleare per produrre energia pulita. L’altro problema, la stupidità dell’essere umano è sempre presente, riguarda lo scopo delle ricerche. L’obiettivo dell’esperimento del Lawrence Livermore National Laboratories non è produrre energia pulita per il bene del pianeta ma poter progettare armi nucleari nuove, di IV generazione! La speranza è che, come accaduto con Internet, tale progetto dall’ambito militare finisca per diventare un bene superiore per l’intera collettività. Per adesso, ma solo per adesso è tutto, vi do appuntamento al prossimo articolo.
Davide G.