corsa all’energia solare ☀️ – Questo gigantesco magnete cinese dovrebbe risolvere il nostro problema energetico

Disastro da miliardi di dollari in Europa: perché il progetto ITER sta fallendo e la Cina ne sta prendendo il controllo

Il Santo Graal dell’energia: una svolta tecnologica in Cina sconvolge i ricercatori occidentali

Per decenni, la fusione nucleare è stata considerata il “Santo Graal” della produzione di energia pulita e, per altrettanto tempo, è sembrata irraggiungibile, intrappolata in un ciclo perpetuo di ostacoli tecnologici e promesse non mantenute. Ma mentre il progetto di punta occidentale ITER, nel sud della Francia, è sempre più impantanato nel caos, nei ritardi e negli sforamenti di budget, la Cina sta ora creando realtà sul campo a una velocità senza precedenti. Con il completamento di un enorme magnete superconduttore per il suo reattore di prova CFETR, Pechino non solo sta rafforzando la sua pretesa di leadership tecnologica globale, ma sta anche dimostrando la potenza del suo capitalismo di Stato. Alimentato da ingenti investimenti e da una politica industriale rigidamente organizzata, il Paese sta rapidamente costruendo la fonte energetica del futuro. L’ambizioso obiettivo di fornire i primi kilowattora di energia da fusione entro il 2030 è davvero realistico? O la fusione nucleare commerciale rimarrà una lontana utopia? Un’analisi approfondita della corsa multimiliardaria asiatica per una tecnologia che ha il potenziale di alterare drasticamente gli equilibri geopolitici nei prossimi decenni.

Mentre l’Occidente è ancora impegnato nel dibattito, Pechino sta già costruendo

Un componente da 582 tonnellate, realizzato in filo superconduttore e raffreddato criogenicamente a pochi gradi sopra lo zero assoluto, segna una svolta tecnologica il cui significato va ben oltre la fisica. L’Istituto di Fisica del Plasma dell’Accademia Cinese delle Scienze di Hefei ha annunciato il completamento di un gigantesco magnete che costituirà il cuore del reattore a fusione cinese CFETR. L’obiettivo è ambizioso e, al tempo stesso, insolitamente concreto per un campo di ricerca che, per settant’anni, ha lottato con la reputazione di essere sempre a vent’anni dalla prontezza commerciale: entro il 2030, il reattore dovrebbe fornire i suoi primi kilowattora di energia da fusione. Con questo, la Cina si posiziona non solo come sfidante tecnologico del progetto internazionale ITER nel sud della Francia, ma anche come protagonista indipendente in una corsa globale il cui esito potrebbe influenzare significativamente l’approvvigionamento energetico, la competitività industriale e gli equilibri geopolitici nei prossimi decenni.

Un magnete come simbolo della maestria ingegneristica nazionale

L’ultimo progresso tecnologico riguarda in particolare due magneti superconduttori che hanno superato tutti i test parametrici nel giugno di quest’anno. Particolarmente degno di nota non è solo la dimensione dei componenti, ma anche il fatto che questi magneti siano prodotti al 100% in Cina, dalle materie prime e dalla progettazione strutturale fino alle attrezzature di produzione e alle tecnologie di processo. In sei anni, gli ingegneri cinesi sono riusciti a creare una catena di approvvigionamento completa per i materiali superconduttori, riducendo il costo di questo materiale cruciale da 400 yuan al metro a soli 100 yuan al metro, con una riduzione del 75%. Questa riduzione dei costi non è un aspetto secondario, bensì la chiave per la sostenibilità economica della tecnologia di fusione, poiché i magneti superconduttori sono tra i componenti più costosi e tecnicamente complessi dell’intero sistema del reattore.

Il sistema magnetico del CFETR è costituito da sedici bobine toroidali e bobine solenoidali centrali, con i singoli componenti più pesanti che hanno visto aumentare il loro peso da 350 a 580 tonnellate, consentendo così una produzione di energia significativamente maggiore da parte del reattore. Le bobine sono realizzate con una combinazione di superconduttori in niobio-titanio e niobio-stagno, che generano diverse intensità di campo magnetico fino a 14,5 Tesla, a seconda della loro posizione all’interno del reattore. Questi magneti svolgono una funzione fisica fondamentale: mantengono il plasma, riscaldato a oltre 100 milioni di gradi Celsius, sospeso senza contatto, poiché nessun materiale conosciuto sarebbe in grado di resistere al contatto diretto con una materia così intensamente calda.

Perché la fusione è meglio della divisione

Il principio fisico fondamentale della fusione nucleare differisce da quello dell’energia nucleare classica, che si basa sulla fissione di nuclei atomici pesanti come l’uranio. Nella fusione, gli isotopi leggeri dell’idrogeno, ovvero il deuterio e il trizio, si fondono per formare elio, rilasciando una quantità di energia molte volte superiore a quella prodotta da una reazione di fissione comparabile. Il vantaggio strategico decisivo risiede nella disponibilità del combustibile: il deuterio può essere estratto dall’acqua di mare in quantità praticamente illimitate, rendendo l’energia da fusione potenzialmente indipendente da giacimenti di materie prime concentrati in posizioni geopolitiche, come quelli di uranio, petrolio o persino litio per le batterie.

L’impatto ambientale della fusione è generalmente considerato pressoché perfetto, poiché la reazione stessa non produce gas serra, né scorie radioattive a lunga vita su scala paragonabile a quella della fissione nucleare e, per ragioni fisiche, i reattori non possono subire una fusione del nocciolo nel senso classico del termine, dato che un’interruzione del confinamento del plasma estingue immediatamente la reazione. Se si raggiungesse una svolta commerciale, si realizzerebbe una promessa che gli scienziati chiamano il Santo Graal della produzione energetica fin dagli anni ’50: una fonte di energia pulita e praticamente inesauribile per tutta l’umanità. L’Istituto Fraunhofer sottolinea inoltre che, a differenza delle energie rinnovabili dipendenti dalle condizioni meteorologiche, le centrali a fusione sarebbero in grado di fornire energia di base e potrebbero quindi rappresentare un prezioso contributo a una rete elettrica stabile, soprattutto in combinazione con il fotovoltaico e l’eolico per l’integrazione settoriale tramite la produzione di idrogeno.

La disillusione degli scettici

Questo ottimismo tecnologico, tuttavia, si scontra con una prospettiva scientifica più realistica, spesso trascurata nel dibattito pubblico. L’Istituto tedesco per la ricerca economica (DIW) ha stabilito, in uno studio esaustivo, che il tempo stimato per l’utilizzo commerciale della fusione nucleare a fini energetici è rimasto costantemente tra i venti e i quarant’anni sin dagli anni ’50, indipendentemente dal momento in cui è stata formulata la rispettiva previsione. I ricercatori si riferiscono quindi, ironicamente, a questo dato come a una “costante della fusione”, poiché la disponibilità del mercato viene continuamente posticipata, nonostante il progresso tecnologico sia indubbiamente reale. Dal punto di vista dell’economia energetica, la fusione nucleare è oggi altrettanto lontana dall’utilizzo commerciale quanto lo era negli anni ’50, motivo per cui, secondo la chiara valutazione degli autori dello studio, rimane semplicemente irrilevante per l’attuale transizione energetica.

Anche gli scenari più ottimistici ipotizzano che una centrale a fusione commercialmente valida non sarà disponibile prima della seconda metà di questo secolo, il che significa che la tecnologia arriverebbe troppo tardi per raggiungere gli obiettivi climatici entro il 2045 o il 2050. Questa valutazione ridimensiona significativamente l’euforia mediatica che circonda le singole conquiste tecnologiche, senza tuttavia invalidarle, poiché gli autori dello studio sottolineano anche che la ricerca sulla fusione può certamente rappresentare una sensata politica di innovazione a lungo termine, anche se non fornisce una risposta immediata alla crisi climatica. Per l’analisi economica attuale, ciò si traduce in un’importante distinzione tra le autentiche scoperte tecnologiche e le aspettative speculative nei mercati dei capitali che tali notizie regolarmente innescano.

La partita da un miliardo di dollari per l’energia del futuro

Nonostante questo scetticismo, a livello globale l’industria della fusione sta ricevendo più capitali che mai. La Fusion Industry Association ha riportato un volume di investimenti record di 4,48 miliardi di dollari nel solo settore privato lo scorso anno, con un aumento del 69% rispetto all’anno precedente. Dall’inizio dell’indagine annuale nel 2021, le aziende private del settore della fusione hanno raccolto complessivamente oltre 14,2 miliardi di dollari. Aziende come Commonwealth Fusion Systems, Pacific Fusion, TAE Technologies, Helion Energy e SHINE hanno tutte superato la soglia del miliardo di dollari di finanziamenti.

La Cina persegue un modello di finanziamento fondamentalmente diverso rispetto al panorama occidentale, fortemente influenzato dal capitale di rischio. Secondo un’analisi dell’agenzia europea per le fusioni Fusion for Energy, dei circa tredici miliardi di euro di investimenti privati ​​globali in fusioni, circa il 53% è attribuibile agli Stati Uniti, con 42 società registrate, mentre la Cina, con sole otto società, rappresenta già il 34% dei finanziamenti globali. Questo modello altamente efficiente, con pochi promotori ma massicciamente sostenuti dallo Stato, contrasta nettamente con il panorama frammentato delle startup americane. L’Unione Europea, al contrario, rappresenta solo circa il 5% degli investimenti privati ​​globali in fusioni, con la Germania nettamente in testa all’UE con 605 milioni di euro.

La seguente panoramica illustra la distribuzione degli investimenti globali in fusioni e acquisizioni da parte di privati, suddivisi per regione: