Reattore a fusione del MIT, il magnete funziona: una svolta verso l'energia pulita e inesauribile?

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://www.hwupgrade.it/news/scienz...le_100509.html

MIT e CFS hanno raggiunto un traguardo fondamentale nella ricerca sulla fusione a confinamento magnetico: il test del magnete che assicura il confinamento del plasma nel processo di fusione magnetica è stato condotto con successo.

Click sul link per visualizzare la notizia.

[dado1979]

La soluzione definitiva se dovesse funzionare.

[teo_]

Fossi il “signor Europa” farei in modo che la maggior parte del NextGenerationEU fosse orientato per accelerare lo sviluppo di centrali a fusione. Se per ITER si parla di soluzioni commerciali dal 2050, una bella iniezione di fondi, potrebbe ridurre i tempi (e spese energetiche).

[Doppiadi]

Piccolo refuso: "dopo un lavoro di tre anni, il 15 settembre, per la prima volta, "un grande elettromagnete superconduttore ad alta temperatura è stato portato a un'intensità di campo di 20 tesla, il più potente campo magnetico del suo genere mai creato sulla Terra". Penso sia il 5 Settembre, altrimenti cacciate fuori i numeri del lotto!!

[DanieleG]

E il magnete con che energia viene alimentato?

[Ago72]

Originariamente inviato da Redazione di Hardware Upgrade

Questo magnete viene raffreddato a circa -253,15 °C, a quel punto diventa superconduttore e produce il potente campo magnetico.

Credo che ci sia una conflitto con la definizione di superconduttori ad alta temperatura data di wikipedia. Qualcuno sa quale è la soglia di temperatura dopo la quale si può parlare di superconduttore ad alta temperatura? -253.13 °C mi sembra molto bassa, già -200 è più facilmente raggiungibile.

[le_mie_parole]

domanda... poniamo che riescano ad ottenere un plasma stabile, e quindi in sostanza a ricreare un piccolo sole, cosa potrebbe succedere se improvvisamente, per una qualsiasi ragione, la temperatura dei magneti dovesse aumentare a causa di un guasto? il cosiddetto plasma perderebbe il suo confinamento, e visto che nulla può contenerlo...si "spegne" da se o c'è il rischio che utilizzi il materiale con cui viene a contatto per espandersi e fagocitarsi tutta la terra? cioè. il plasma per restate tale ha bisogno dell'ambiente in cui è confinato perché ci sono certezze fisiche assolute che non possa diventare, una volta libero nel nostro ambiente, autosufficiente?

[!fazz]

Originariamente inviato da le_mie_parole

domanda... poniamo che riescano ad ottenere un plasma stabile, e quindi in sostanza a ricreare un piccolo sole, cosa potrebbe succedere se improvvisamente, per una qualsiasi ragione, la temperatura dei magneti dovesse aumentare a causa di un guasto? il cosiddetto plasma perderebbe il suo confinamento, e visto che nulla può contenerlo...si "spegne" da se o c'è il rischio che utilizzi il materiale con cui viene a contatto per espandersi e fagocitarsi tutta la terra? cioè. il plasma per restate tale ha bisogno dell'ambiente in cui è confinato perché ci sono certezze fisiche assolute che non possa diventare, una volta libero nel nostro ambiente, autosufficiente?

e come può diventare autosufficiente? il plasma è sostenuto dalla reazione di fusione che avviene in condizioni molto particolari (in poche parole presenza dei reagenti giusti, zero impurità alte pressioni e alte temperature)

se si perde il confinamento il plasma tocca le pareti, si raffredda e la materia torna allo stato di gas e la reazione si interrompe,

[le_mie_parole]

!fazz, l'ho chiesto perché non lo so, e siccome la storia umana è costellata da scelte che avevano un "contro" bello grosso, e che quel "contro" o non lo si era previsto per ignoranza, o lo si è proprio ignorato, e quando si parla di energia questa cosa assume una certezza assoluta...è ovvio che qualche dubbio mi venga su qualunque tecnologia stiano testando, a maggior ragione se il potenziale distruttivo è così vasto

[calabar]

Originariamente inviato da DanieleG;

E il magnete con che energia viene alimentato?

La sfida nei reattori a fusione è proprio quella: costruire un reattore in grado di generare più energia di quella necessaria a mantenere stabile la reazione. Per questo si parla di "fattore di guadagno della fusione" ossia il rapporto tra energia prodotta e energia consumata. Al momento i prototipi funzionanti hanno ottenuto fattori minori di 1. Lo scopo di ITER è ottenere almeno 1.
La sfida successiva sarà quella di rendere questa produzione di energia economicamente conveniente rispetto alle altre fonti. A quel punto i reattori commerciali saranno pronti e la fusione sarà realtà.

Originariamente inviato da Doppiadi;

Penso sia il 5 Settembre, altrimenti cacciate fuori i numeri del lotto!!

La fonte, infatti, parla del 5 settembre.

[les2]

domanda da profano: con qualcuno di questi magneti attivi a regime, un domani, potremmo avere problemi col campo magnetico terrestre?

[DanieleG]

Originariamente inviato da calabar

La sfida nei reattori a fusione è proprio quella: costruire un reattore in grado di generare più energia di quella necessaria a mantenere stabile la reazione.

Peccato non sia possibile

[giova22]

Originariamente inviato da les2

domanda da profano: con qualcuno di questi magneti attivi a regime, un domani, potremmo avere problemi col campo magnetico terrestre?

No, perchè il campo magnetico è confinato in uno spazio di pochi cm3. Non è "disperso" fuori.

[giova22]

Originariamente inviato da DanieleG

Peccato non sia possibile

????

Oggi no, ma la ricerca si muove in questo passo.

Pure una centrale idroelettrica... Da dove prendi l'energia per costruire la diga?

La tua è una domanda priva di senso. Ovvio che si vuole produrre più energia di quella immessa, secondo te cosa si sta ricercando?

Sono concetti che già alle superiori si imparano comunque

[Opteranium]

credo ci sia un refuso sulla temperatura di funzionamento del magnete.. per quanto ne so vengono considerati ad "alta" temperatura, solo i materiali capaci di essere superconduttivi a temperature superiori all'azoto liquido, che è relativamente facile da gestire

[DanieleG]

Originariamente inviato da giova22

????

Oggi no, ma la ricerca si muove in questo passo.

Pure una centrale idroelettrica... Da dove prendi l'energia per costruire la diga?

La tua è una domanda priva di senso. Ovvio che si vuole produrre più energia di quella immessa, secondo te cosa si sta ricercando?

Sono concetti che già alle superiori si imparano comunque

Devi essere stato assente a parecchie lezioni, perché una delle prime dimostrazioni che si studiano è l'impossibilità di produrre più energia di quella che si consuma.

La centrale idroelettrica sfrutta l'energia potenziale per produrre energia elettrica.

Ma hai idea di cosa stai dicendo?

[mihos]

Non sono del settore ma mi interessa molto l'argomento (riporto le fonti).

Originariamente inviato da le_mie_parole

!fazz, l'ho chiesto perché non lo so, e siccome la storia umana è costellata da scelte che avevano un "contro" bello grosso, e che quel "contro" o non lo si era previsto per ignoranza, o lo si è proprio ignorato, e quando si parla di energia questa cosa assume una certezza assoluta...è ovvio che qualche dubbio mi venga su qualunque tecnologia stiano testando, a maggior ragione se il potenziale distruttivo è così vasto

Come già indicato, la reazione non è auto-sostenuta.
All'interno del reattore sono presenti pochi grammi di "combustibile" e sufficienti per alcuni minuti. [Fonte: https://www.euro-fusion.org/fileadmi...t_25Apr01.pdf]

Questa caratteristica di sicurezza è uno dei principali vantaggi dei reattori a fusione.

Originariamente inviato da calabar

La sfida nei reattori a fusione è proprio quella: costruire un reattore in grado di generare più energia di quella necessaria a mantenere stabile la reazione. Per questo si parla di "fattore di guadagno della fusione" ossia il rapporto tra energia prodotta e energia consumata. Al momento i prototipi funzionanti hanno ottenuto fattori minori di 1. Lo scopo di ITER è ottenere almeno 1.
...

Il breakeven (Q=1) è stato già raggiunto in qualche piccolo esperimento.
Con ITER si sta costruendo un pre-prototipo che abbia, tra le altre caratteristiche, Q>=10 [Fonte: https://www.iter.org/sci/Goals].

[cronos1990]

Originariamente inviato da Ago72

Credo che ci sia una conflitto con la definizione di superconduttori ad alta temperatura data di wikipedia. Qualcuno sa quale è la soglia di temperatura dopo la quale si può parlare di superconduttore ad alta temperatura? -253.13 °C mi sembra molto bassa, già -200 è più facilmente raggiungibile.

Vado a memoria, ma la superconduttività la raggiungi a temperatura molto vicine allo zero assoluto. -200 °C se ancora piuttosto distante, e comunque dipende anche dal materiale impiegato.

[cronos1990]

Originariamente inviato da !fazz

se si perde il confinamento il plasma tocca le pareti, si raffredda e la materia torna allo stato di gas e la reazione si interrompe,

La reazione nucleare si interrompe, ma per tornare a gas deve comunque scendere di temperatura.

Per farti un esempio, nel Laboratorio di Chimica Strumentale dell'istituto in cui andavo, usavamo uno strumento noto come Spettrofotometro ad emissione di plasma. Si basava su una "fiamma" al (se ricordo bene) Fluoro, che in realtà era un plasma a circa 10.000 °C (sostenuto tramite un sistema particolare per non collassare sulla struttura inferiore). E chiaramente non c'erano reazioni nucleari.

Il plasma è solo il quarto stato che la materia può assumere, non ha correlazioni dirette con le reazioni nucleari. Semplicemente, per ottenere quel risultato è necessario arrivare a temperature tali che ottieni il plasma. Non so come funzionino di preciso questi reattori sperimentali, ma mi viene da pensare che se c'è un guasto, il plasma non più confinato possa fondere il reattore o parte di esso prima che si raffreddi.

[cronos1990]

Originariamente inviato da DanieleG

Devi essere stato assente a parecchie lezioni, perché una delle prime dimostrazioni che si studiano è l'impossibilità di produrre più energia di quella che si consuma.

La centrale idroelettrica sfrutta l'energia potenziale per produrre energia elettrica.

Ma hai idea di cosa stai dicendo?

Secondo la tua logica non dovrebbe funzionare neanche una centrale a fissione. Ma addirittura lo stesso Sole non funzionerebbe. Vero che l'energia non si crea dal nulla (Principio di conservazione dell'Energia), ma i sistemi vanno analizzati prima di saltare a certe conclusioni.

L'energia in "più" all'inizio è quella necessaria per avviare la reazione di fusione (per "accendere" l'impianto). Nel momento in cui l'hai avviata si autosostiene. I magneti non hanno lo scopo di produrre energia per far produrre energia alle reazioni nucleari, ma quello di confinare il plasma di reazione perchè altrimenti ingestibile per via delle temperature in gioco.
Quindi a te interessa sapere se l'energia prodotta dalla fusione degli atomi (E = mc2) è superiore a quella necessaria ai magneti per funzionare... detta molto banalmente.

Questo non vuol dire che si riuscirà ad ottenere un impianto efficiente (Q = 1) ed economicamente sostenibile, solo la ricerca ed il tempo che lo potranno dire. Ma da qui a dire che è impossibile ce ne passa.