La fusione nucleare viene presentata da oltre settant’anni come la soluzione definitiva al fabbisogno energetico del pianeta: energia quasi illimitata, emissioni ridotte al minimo e combustibile abbondante. Eppure c’è una battuta che gira da decenni negli ambienti scientifici e ormai anche fuori: “è sempre a dieci anni di distanza”. Vicina abbastanza da sembrare reale, lontana abbastanza da non arrivare mai. E la cosa interessante è che il problema non sta nella scienza in sé. Negli ultimi vent’anni la ricerca ha fatto passi avanti enormi: reazioni più stabili, magneti superconduttori più potenti, e persino i primi esperimenti con guadagno energetico positivo. Il vero nodo è un altro, ed è parecchio più terreno. Trasformare questi successi ottenuti in laboratorio in centrali elettriche che funzionino davvero, in modo continuo e a costi sostenibili, è una sfida che la fisica da sola non riesce a risolvere.
Parlando di guadagno energetico, vale la pena fare un po’ di chiarezza perché molti annunci sulla fusione nucleare generano confusione. Le definizioni di “energia positiva” cambiano a seconda di chi parla. Nel dicembre 2022 il Lawrence Livermore National Laboratory ha raggiunto per la prima volta un guadagno energetico netto nella fusione a confinamento inerziale: i laser hanno fornito circa 2,05 megajoule al bersaglio e la reazione ne ha restituiti circa 3,15. Una pietra miliare vera, nessuno lo nega. Però il sistema nel suo complesso consumava molta più energia per alimentare laser e tutta l’infrastruttura necessaria. Una centrale commerciale dovrebbe invece produrre elettricità in modo continuo, stabile e competitivo rispetto a gas, solare, eolico o fissione tradizionale. Un singolo impulso riuscito non basta: una rete elettrica ha bisogno di operatività costante per anni e di costi che reggano il confronto col mercato.
Come si cerca di raggiungere la fusione (e perché è così complicato)
Per arrivare alle temperature necessarie alla fusione nucleare, parliamo di oltre 100 milioni di gradi Celsius, i ricercatori seguono due strade principali. La prima sono i tokamak, camere toroidali dove campi magnetici confinano il plasma. È la configurazione più diffusa e il progetto più grande al mondo si chiama ITER, in costruzione nel sud della Francia con la partecipazione di Unione Europea, Stati Uniti, Cina, Russia, India, Giappone e Corea del Sud. ITER non produrrà elettricità commerciale: servirà a verificare la stabilità del plasma, il comportamento dei materiali e la gestione termica. Poi ci sono gli stellarator, come il tedesco Wendelstein 7-X, che usano geometrie magnetiche più complesse. E infine il confinamento inerziale, quello di Livermore, dove laser giganteschi comprimono capsule di combustibile fino a densità sufficienti a innescare la fusione.
Ogni progresso, però, apre nuovi grattacapi ingegneristici. I neutroni ad altissima energia degradano rapidamente i materiali strutturali, e servono leghe speciali che sono ancora in fase di sviluppo. Il trizio, combustibile essenziale per la fusione nucleare, è radioattivo, raro e costoso: molti progetti prevedono di produrlo direttamente dentro il reattore tramite blanket al litio. Il raffreddamento di flussi termici enormi aggiunge un ulteriore livello di complessità. E nel frattempo fotovoltaico, batterie e reti intelligenti continuano ad abbassare il costo dell’energia rinnovabile, alzando sempre di più l’asticella che la fusione dovrà superare per essere davvero competitiva.
Chi sta investendo e quando potremmo vedere i primi risultati concreti
Nonostante tutto questo, gli investimenti privati stanno accelerando parecchio. Commonwealth Fusion Systems, spin-off del MIT, punta su magneti superconduttori REBCO per costruire il reattore sperimentale SPARC. Helion Energy segue un approccio diverso, basato su impulsi magnetici pulsati e conversione diretta dell’energia. TAE Technologies e Tokamak Energy lavorano su configurazioni alternative. Molti esperti ritengono plausibile l’arrivo dei primi impianti dimostrativi commerciali durante gli anni 2030, ma una diffusione su larga scala della fusione nucleare richiederà probabilmente tempi più lunghi. Anche nel contesto dell’intelligenza artificiale, con richieste hardware ed energetiche sempre più imponenti, la fusione potrebbe rappresentare un punto di svolta decisivo.
