L'energia da fusione nucleare può salvare la Terra o è solo un pozzo di soldi?

È un momento speciale quando si aprono le porte di uno dei più grandi laboratori al mondo per il combustibile della fusione laser. Gli scienziati indossano tute protettive integrali blu, i meccanici lavorano su fresatrici di precisione e i tecnici di laboratorio osservano al microscopio ad alta potenza pellet di combustibile grandi appena quattro millimetri.

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Siamo a Darmstadt, città industriale nello stato dell'Assia, nella Germania occidentale. Qui, nella sede della start-up Focused Energy, un team internazionale di specialisti altamente motivati punta a sviluppare la fusione laser fino a renderla pronta per un'applicazione industriale. L'obiettivo dell'azienda è avere la prima centrale elettrica commerciale a fusione laser in funzione tra almeno 15 anni.

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La fusione nucleare è davvero la risposta alla sicurezza energetica?

"Come umanità, abbiamo bisogno di energia senza carbonio. Le sole energie rinnovabili non basteranno. Il fabbisogno energetico dell'umanità è troppo grande", sostiene Ulrich Sigel, vicepresidente di Focused Energy. "Se vogliamo decarbonizzare, ci serve l'energia da fusione per tutti i settori: trasporti, aviazione, navigazione, industria, riscaldamento. Qui si sta aprendo un enorme mercato per la produzione di energia neutrale in termini di CO₂".

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Il professor Sven Linow, del Consiglio scientifico per il clima del governo del Land Assia, è però scettico. "A titolo personale, ritengo che non dovremmo puntarci", risponde quando Euronews Earth gli chiede se abbia senso continuare a investire grandi somme di denaro nello sviluppo dell'energia da fusione.

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Lo incontriamo per un'intervista all'ombra del futuristico grattacielo dell'Università di Scienze Applicate di Darmstadt, in una giornata di caldo soffocante. "Nessuno ha ancora dimostrato che in pratica funziona davvero", afferma Linow.

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Negli Stati Uniti, alcuni esperimenti hanno mostrato che, nel fuoco incrociato di numerosi laser ad alta potenza, i nuclei atomici leggeri possono effettivamente fondersi, liberando energia. Tuttavia, per generare una fornitura stabile di elettricità per i consumatori, questi esperimenti estremamente complessi dovrebbero essere "scalati".

In una centrale elettrica commerciale, una fusione indotta dai laser dovrebbe avvenire 10 volte al secondo, 24 ore su 24. Anche i membri più ottimisti del team di Focused Energy ammettono che sono ancora molto lontani da questo traguardo.

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I problemi di approvvigionamento del combustibile non spaventano gli investitori

L'argomento principale di Linow contro l'energia da fusione è però un altro: la fornitura di combustibile. "Il problema è il trizio", spiega il professore. "Nel mondo ce ne sono circa 50 chilogrammi. In 12,3 anni ne resterà solo la metà: decade con un'emivita di 12,3 anni. Per avviare una centrale a fusione servono alcuni chilogrammi, che poi vengono consumati. Bisognerebbe rigenerare il trizio all'interno della centrale. Nessuno ci ha mai provato. Non esiste un dimostratore, non esiste un esperimento di laboratorio in cui questo sia stato testato con successo. Ci sono solo idee".

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Parlando con Euronews Earth nella sede centrale di Focused Energy, Sigel ammette che ci sono ancora "questioni irrisolte" in materia di recupero del trizio, ma sostiene che si tratti più di una sfida ingegneristica che di un problema fisico fondamentale. Per i laboratori che cercano di affrontare i problemi del ciclo del combustibile, "è un compito ingegneristico entusiasmante, e questo è un campo in cui in Germania siamo bravi", afferma Sigel. "Sono ottimista sul fatto che lo risolveremo".

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L'ottimismo di Sigel è condiviso da alcuni politici. Il cancelliere tedesco Friedrich Merz (CDU) ha dato il suo appoggio al progetto, annunciando l'obiettivo della Germania di mettere online "la prima centrale a fusione al mondo". Anche il governo dell'Assia è sulla stessa linea. Come ha dichiarato il ministro-presidente dell'Assia, Boris Rhein (CDU): "La fusione nucleare potrebbe cambiare le carte in tavola nella fornitura di energia".

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Anche gli investitori internazionali sembrano entusiasti: in un primo round di finanziamento, in primavera, sono stati raccolti 240 milioni di dollari (207 milioni di euro), la più grande serie A nel settore della fusione a livello mondiale. Il gruppo energetico tedesco RWE ha aumentato il proprio investimento di 60 milioni di euro.

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Perché allora il professor Linow e il Consiglio scientifico per il clima del governo dell'Assia prendono posizione contro l'energia da fusione?

La fusione nucleare distoglie fondi da soluzioni più realistiche?

In parte, si chiedono se il denaro e l'attenzione politica destinati alla fusione non sarebbe meglio investirli in tecnologie che possono ridurre le emissioni già oggi.

"L'approvvigionamento energetico della regione dovrà essere a impatto climatico zero entro il 2045. Le prime grandi centrali a fusione saranno collegate alla rete entro quella data? La risposta è: no, non succederà", afferma Linow. Il suo messaggio è chiaro: prima di tutto bisogna ampliare rapidamente le fonti di energia rinnovabile, modernizzare le reti elettriche e creare capacità di accumulo sufficienti.

Ulrich Sigel di Focused Energy sottolinea che non vogliono competere con le fonti rinnovabili. Nella sua visione, l'energia da fusione dovrebbe integrare le rinnovabili, fornendo elettricità a basse emissioni anche quando il sole non splende e il vento non soffia.

L'azienda va avanti spedita. "Vogliamo avere il dimostratore in funzione tra cinque anni", dice Sigel a Euronews Earth. "La prima centrale pilota dovrebbe essere operativa tra 10 anni e la prima centrale commerciale tra 15 anni".

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Energia nucleare da fissione e da fusione: qual è la differenza?

Le centrali a fusione dovrebbero sostituire le loro equivalenti a carbone e petrolio, dannose per il clima, e costituire un'alternativa alle centrali nucleari a fissione.

La fissione nucleare scinde atomi pesanti per liberare energia ed è già utilizzata oggi, mentre la fusione nucleare unisce atomi leggeri per rilasciare ancora più energia, ma resta una tecnologia sperimentale.

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Rispetto alle centrali nucleari convenzionali, "le centrali a fusione hanno praticamente solo vantaggi", sostiene Sigel. "Non abbiamo bisogno di uranio arricchito, che potrebbe dover arrivare dalla Russia o da altri Paesi. Non produciamo rifiuti radioattivi a lunga vita che devono essere gestiti per un'eternità in qualche deposito definitivo".

Secondo Ulrich Sigel, le loro operazioni sono molto più sicure: "Non ci sono reazioni a catena né reazioni incontrollabili. Possiamo premere un pulsante per spegnere il laser e la centrale si arresta", afferma.

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Il professor Sven Linow replica che, nelle centrali a fusione, il compartimento interno del reattore deve essere sostituito "più o meno ogni due anni". In fin dei conti, neppure la fusione nucleare è completamente priva di radioattività. "I recipienti del reattore devono essere regolarmente rimossi e lasciati decadere", spiega.

In alcuni casi, "possono essere maneggiati di nuovo solo dopo il trascorrere di alcune centinaia di anni, forse addirittura 1.000 anni. Di conseguenza, a un certo punto ci saranno 200, 400 o 500 di questi recipienti – relativamente grandi – stoccati nel sito. E bisognerà prima di tutto metterli in sicurezza".

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Sigel riconosce che si verifica un'"attivazione" radioattiva "della parete del reattore, per esempio". Tuttavia sostiene che "possiamo ridurre questa attivazione a 60–80 anni utilizzando speciali acciai a bassa attivazione. L'acciaio verrà semplicemente stoccato nell'area della centrale per quel periodo e, una volta trascorso il tempo di decadimento, potrà essere reimmesso nel ciclo e riciclato normalmente", afferma. "Parliamo di dosi gestibili e di orizzonti temporali altrettanto gestibili".

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La fusione nucleare è un investimento sensato?

Le energie rinnovabili sono ormai relativamente poco costose in termini di investimenti. L'energia da fusione, invece, richiede investimenti molto elevati. Ne vale davvero la pena? Per Sigel sì, per Linow no.

"Quando si parla di energie rinnovabili, non bisogna calcolare solo i costi di produzione, ma anche i costi del sistema", afferma Sigel. "In altre parole: quanto costa portare l'energia dal punto A al punto B? Servono reti di trasmissione. Inoltre, naturalmente, non abbiamo sempre vento e sole, quindi dobbiamo prevedere centrali di riserva e sistemi di accumulo con batterie. È per questo che l'energia da fusione sarà assolutamente competitiva rispetto alle energie rinnovabili", sostiene, anche se le centrali a fusione avranno a loro volta propri costi di sistema.

Il professor Linow la vede in modo opposto: "È prevedibile che l'energia da fusione sarà di gran lunga la forma di energia più costosa, significativamente più costosa persino dell'energia nucleare da fissione. Almeno 20 centesimi per chilowattora, forse due o tre volte tanto".

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Sigel ribatte: "Usiamo l'acqua come combustibile e produciamo il trizio direttamente nel reattore. Il principale fattore di costo per noi sono gli investimenti iniziali. Tuttavia, la centrale potrà funzionare per un periodo molto lungo, e questo porterà a bassi costi di generazione dell'elettricità all'interno dell'impianto".

Guardando al quadro complessivo, Linow arriva a una conclusione molto diversa: "Non ho una buona sensazione. Per ITER (un dimostratore di fusione magnetica) si prevede un investimento di 35–40 miliardi di euro. Poi si dovrà costruire DEMO, che costerà almeno altrettanto. In più, abbiamo circa 50 start-up nel settore della fusione, che lavorano tutte contemporaneamente per preparare le centrali a fusione.

"In questo momento si riversano in questo campo molti miliardi ed è denaro che manca altrove. Dovremmo stabilire delle priorità e dire: prima costruiamo ciò che serve per evitare che il clima vada completamente fuori controllo. Dobbiamo assicurarci di avere una società ragionevolmente stabile su questo pianeta. Una volta raggiunto questo obiettivo e se avremo ancora risorse a disposizione, allora potremo procedere con la fusione".