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Come riprodurre le stesse condizioni del Sole in laboratorio e generare energia illimitata

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Degli scienziati tedeschi stanno lavorando per ricreare le stesse condizioni del Sole in laboratorio, grazie a un dispositivo chiamato Wendelstein 7-X.

Wendelstein 7-X

Wendelstein 7-X è un reattore a fusione nucleare sperimentale (o stellarator) che potrebbe portare a una produzione di energia pulita illimitata. Il progetto risale al 2015, ma è solo alla fine del 2021 che alcuni scienziati tedeschi hanno provato a sfruttare il dispositivo per riprodurre l’energia del Sole in laboratorio. 

In particolare, questo stellarator è stato costruito a Greifswald, in Germania, e ha richiesto un investimento di circa 1 miliardo di euro. Dopo esser stato messo a punto, è stato sottoposto a una serie di test per verificare la corrispondenza del campo magnetico prodotto con quello desiderato. 

Gli step del progetto

A dicembre 2015, si è dato vita al primo plasma che ha raggiunto la temperatura di circa 1 milione di gradi centigradi, ed è stata eseguita una reazione di fusione controllata raggiungendo delle temperature simili a quelle del nucleo solare.

Nel 2016, è stato prodotto il primo plasma usando il gas idrogeno e due anni dopo, sono state concluse diverse fasi sperimentali, portando di recenti gli scienziati tedeschi a migliorare il dispositivo al fine di riprodurre in laboratorio le stesse condizioni del Sole e ottenere una durata del plasma fino a 30 minuti, oltre che la produzione di maggiore energia senza surriscaldare il contenitore.

La fusione nucleare

Con la fusione nucleare, che avviene nelle stelle e nel sistema solare, si genera un’enorme quantità di energia. Nel Sole, che ha una temperatura interna di 14 milioni di gradi, questa reazione di nuclei di idrogeno (reazione protone-protone) è responsabile di gran parte dell’elettricità che arriva sulla Terra, sotto forma di calore e di luce.

Per ottenere quest’elevata produzione, il plasma deve essere confinato in uno spazio limitato. Nel sistema solare, questo si verifica per via delle forze gravitazionali presenti, ma in laboratorio è più difficile, e bisogna riscaldarlo a delle temperature più alte, a 100 milioni di gradi, mantenendolo chiuso per un tempo sufficiente affinché l’energia liberata possa compensare sia le perdite che quella utilizzata per produrlo.

A questo punto, il problema resta come confinare il plasma. Un reattore come il tokamak potrebbe essere la soluzione più adatta, e un team di ricercatori cinesi se n’è accorto.

Altri esperimenti: il tokamak

Un team di scienziati dell’Istituto cinese di fisica è riuscito a far raggiungere la temperatura record di 100 milioni di gradi Celsius al plasma contenuto nel reattore Experimental Advanced Superconducting Tokamak, della città di Hefei. 

Il tokamak è un dispositivo ideato per replicare il processo di fusione nucleare che avviene nelle stelle, con la caratteristica di essere alto 11 metri e di avere un diametro di 8 e un peso di 360 tonnellate.

Anche se i ricercatori sono riusciti a mantenere tali condizioni solo per pochi secondi, si tratta comunque di un grande risultato, che evidenzia quanto, padroneggiare questo meccanismo, potrebbe produrre una quantità enorme di energia. 

Sulla Terra, in un qualsiasi laboratorio, è difficile ricreare le stesse condizioni di gravità, ma ci si sta lavorando in tutto il mondo. 

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