Quando si calcola la “resa” di una centrale energetica, cioe’, si calcola il rapporto tra la quantita’ di energia immessa e quella che esce come eccesso, che poi andra’ a finire nella rete elettrica.
Il problema e’ che si tratta di un processo fatto “a cipolla”, cioe’ a sfere concentriche.
Nel centro c’e’ la produzione vera e propria. Allora c’e’ un cilindro microscopico che viene trasformato in plasma da due centinaia di laser potentissimi. Quando la luce laser colpisce, in tutte le direzioni, una sferetta di tungsteno, essa si trasforma in plasma istantaneamente perche’ la potenza e’ di 2 megajoule, e su una sferetta piccola basta a disintegrarla.
Questa esplosione di plasma non fa altro che causare reazioni di fusione in alcune sferette che sono sistemate nei dintorni. L’esplosione libera una media di 2.4 megajoule, che quindi fa una resa di 1.2, cioe’ del 120%.
E allora direte “fico”, basta raccogliere questa energia e siamo a posto.
E invece no. Perche’ per produrre il fronte d’onda dei laser a 2 megajoule, avete bisogno di… 300 megajoule. Trasferire energia via laser NON e’ esattamente il metodo piu’ efficace. (altrimenti avremmo centrali solari sulla luna che ci mandano energia via laser).
Quindi siamo alla seconda sfera, e gia’ la seconda pelle della cipolla fa schifo. Ma ancora non abbiamo portato fuori il calore da li’. Se ci mettessimo dei tubi di acqua per alimentare una turbina, allora perderemmo circa il 30%. Che peggiorerebbe il gia’ catastrofico bilancio complessivo.
Quindi, non e’ niente di speciale, anzi, quasi tutti gli altri metodi danno gia’ risultati migliori, anche a Frascati.
Mi direte che pero’ e’ rivoluzionario innescare una tale esplosione usando dei laser e si’, immagino che i militari siano interessati perche’ e’ un passo avanti nella costruzione della bomba di pura fusione: https://en.wikipedia.org/wiki/Pure_fusion_weapon
Anche dei laser cosi’ potenti sono di interesse dei militari, ma oltre a questo, l’interesse civile e’ limitatissimo: l’inefficienza e’ terribile, il botto si puo’ fare solo una volta al giorno , e tanti altri motivi.
Prima che mi tiriate fuori che la ricerca “teorica” o “pura” e’ sempre buona, posso mostrarvi come ottenere lo stesso risultato a casa, da soli. (e morire per le radiazioni).
Benvenuti nel mondo dei fusori nucleari, che esistono ormai dagli anni ’70:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fusor
che possono essere fatti anche da hobbisti per “uso” domestico. L’uso e’ quello di morire per i raggi X e i neutroni. Esistono invece dei modelli commerciali con i quali si producono neutroni, ad uso di ricerca e arricchimento.
In Italiano si chiama fusore, o
Fusore di Farnsworth-Hirsch:
Dicevo, si tratta di uno strumento che produce fusione nucleare, usando un confinamento elettrostatico. E produce proprio fusione nucleare, se vi mettete li’ e analizzate i residui trovate proprio elio, e potete misurare i neutroni, eccetera.
Come vedete, la fusione nucleare di per se’ non e’ cosi’ complicata come dicono. Il problema e’ che sinora e’ inutile.
Rifacciamo il ragionamento della cipolla. Se usate lo strato piu’ interno, la parte che nella foto sopra appare come una nuvola di plasma, (e lo e’) , allora – a patto di usare deuterio e trizio – la produzione di energia e’ sicuramente positiva.
Se andate pero’ sul secondo strato della buccia, e guardate l’energia che immettete per aumentare la densita’ di ioni, scoprite subito che il rapposto scende molto sotto il numero uno.
Se dovessimo estrarre energia ci servirebbero dei tubi pieni di acqua per azionare le turbine, e questo diminuirebbe ancora la resa.
Morale della storia: il Fusore di Farnsworth-Hirsch esiste da decenni, ha una resa interna piu’ alta o simile a quella dell’esperimento americano, ed e’ cosi’ semplice che con le giuste conoscenze potreste farvelo in casa. Se non avete pregiudizi verso la morte per radiazioni, intendo.
E considerando un fattore 300 per i laser, il Fusore di Farnsworth-Hirsch potrebbe risultare meno inefficiente di quello americano della scoperta di ieri.
Allora vi chiederete per quale motivo tutto questo clamore, e la risposta e’ che serve a due cose:
- cercare fondi per i propri progetti
- far togliere fondi a progetti concorrenti
cioe’ i due motivi per i quali oggi gli accademici fanno “ricerca”.
E metto ricerca tra le virgolette perche’ , casomai non ci aveste fatto caso, ultimamente succede che il vaccino contro il COVID ve lo abbia fatto un’azienda, la BioNTech. O meglio, un gruppo di aziende.
Se avessimo aspettato la ricerca accademica, saremmo ancora chiusi in casa a leggere sui giornali che e’ stata scopera una nuova proteina del virus, con la quale in futuro si potra’ curare il virus.
Certo, ora mi obietterete che comunque anche i ricercatori di bioNtech avevano titoli accademici e che gli studi sono stati necessari, ma d’altro canto vi faccio presente che anche le tabelline delle moltiplicazioni fanno comodo ma non possiamo dire dire che le scuole elementari fanno ricerca.
La verita’ e’ che probabilmente questo annuncio e’ un tentativo di attirare fondi, e di spegnere il finanziamento agli altri settori.
E’ gia’ successo all’inizio degli anni 2000: il mondo stava andando spedito nella ricerca dei materiali ceramici, che sono davvero fantastici e a tutt’ora poco sfruttati, e ad un certo punto gli USA erano indietro rispetto ai cugini inglesi.
Che fanno? Scoprono il grafene, e lo fanno diventare una buzzword. Risultato: tutti i soldi vanno sul grafene, e le ceramiche vedono un brusco ridimensionamento dei finanziamenti.
Ovviamente, il grafene si e’ rivelato quel che e’, e persino cosi’ le ceramiche speciali hanno molti piu’ usi industriali. Ma quando si pensa alla “big thing”, si pensa al grafene e non alle ceramiche.
Il problema del mondo accademico e’ che la ricerca di fondi e il sabotaggio di fondi altrui sono ormai preponderanti sulla produzione di buona scienza. All’interno del mondo accademico, gli americani sono quelli che giocano piu’ sporco.
Non e’ la prima volta che gli accademici americani giocano sull’impatto mediatico per avere fondi, o per definanziare la ricerca in altri paesi.
Alla prossima epidemia, quindi, ricordate che la cura /vaccino, se arrivera’, non arrivera’ da accademici, ma da privati.
Per il resto, che dire? Se volete farvi il vostro fusore, e magari morire di radiazioni, potete seguire le istruzioni che trovate anche su youtube:
Potete trovare centinaia di video come questo, e noterete una cosa: tutti faranno dei fusori “demo”, per diversi motivi:
- non morire di radiazioni
- difficile trovare deuterio
- e’ “vagamente” vietato dalla legge causare reazioni nucleari di qualsiasi tipo nel garage.
Ma per il resto, un semplice fusore (che durera’ poco perche’ l’elettrodo interno di consumera’) non e’ difficile da fare. Aggiungete la vostra bombola di deuterio, e morirete in un inferno di neutroni e raggi X. Ma morirete scienziati.
Il difficile e’ farci energia, invece. Ciononostante, se aggiungete deuterio o tritio nella camera, la resa complessiva di questi fusori domestici e’ superiore (o meglio: meno tragica) rispetto a quello annunciato oggi dagli USA.
Il che e’ tutto dire.
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