La fusione nucleare si avvicina al mainstream

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Un potente magnete del tipo utilizzato nei dispositivi di fusione in un laboratorio della Tokamak Energy ad Abingdon, in Inghilterra, il 23 agosto 2021. (Andrew Testa per The New York Times )

Scritto da Stanley Reed

Sfruttare l'energia di fusione in qualcosa di commercialmente fattibile – e forse, in definitiva, una fonte pulita di energia che sostituisca i combustibili fossili per secoli a venire – ha è stato a lungo considerato da alcuni come il colpo di luna definitivo.

Ma l'interesse degli investitori per l'energia da fusione continua a crescere lentamente e il numero di startup nel settore si sta moltiplicando, con circa 1.100 persone in diversi paesi che si guadagnano da vivere in queste aziende. Sta prendendo forma un'industria, con una rete crescente di aziende che forniscono attrezzature altamente specializzate, come i componenti dei potenti magneti che richiedono i dispositivi di fusione.

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Anche di recente il governo britannico ha visto la necessità di emanare regolamenti per l'energia da fusione, una sorta di pietra miliare per un'industria in rapida crescita.

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Nessuno sa quando l'energia da fusione diventerà commercialmente redditizia, ma guidare gli investimenti privati ​​è un crescente allarme su riscaldamento globale.

“Nessuno ha un piano migliore per affrontare la crisi climatica”, ha affermato David Kingham, uno dei tre co-fondatori di una società chiamata Tokamak Energy che ha raccolto circa 200 milioni di dollari, principalmente da fonti private.

Alla Tokamak Energy, l'obiettivo è quello di riscaldare alla fine gli isotopi dell'idrogeno abbastanza caldi in modo che i loro atomi si combinino in una reazione che rilasci enormi quantità di energia. Questa è l'essenza della fusione, spesso descritta come l'energia dietro il sole e le stelle.

Nel laboratorio dell'azienda in un business park fuori Oxford, c'è un avviso sul sistema di diffusione sonora ogni 15-20 minuti che sta arrivando un test e tutti dovrebbero stare fuori dalla stanza con il dispositivo di fusione, che è alto 14 piedi con uno spessore pareti in acciaio. C'è un ronzio che dura circa 1 secondo. Quindi un monitor mostra un inquietante video pulsante dell'interno del dispositivo mentre un potente raggio esplode in un gas surriscaldato noto come plasma.

Scienziati e ingegneri monitorano il dispositivo di fusione presso la Tokomak Energy ad Abingdon, in Inghilterra, il 23 agosto 2021. (Andrew Testa per il New York Times)

Durante il test, la macchina prototipo di Tokamak, la cui costruzione costa 50 milioni di sterline, ha raggiunto gli 11 milioni di gradi Celsius. Gli scienziati ritengono di dover raggiungere i 100 milioni di gradi Celsius, ovvero circa sette volte la temperatura al centro del sole. Si aspettano di arrivarci entro la fine dell'anno.

Uno degli scienziati nella sala di controllo di Tokamak, Otto Asunta, 40 anni, fisico senior, ha affermato che da quando è entrato in azienda sei anni fa, il numero dei dipendenti è cresciuto di 10 volte fino a raggiungere 180, mentre il lavoro è diventato sempre più sofisticato.

“Produciamo dispositivi di prim'ordine”, ha affermato.

Il nome dell'azienda si riferisce a un tipo di dispositivo inventato per la prima volta nell'ex Unione Sovietica e ora al centro dell'attenzione nel campo. I Tokamak tentano di ottenere la fusione utilizzando potenti magneti per contenere e comprimere il gas surriscaldato, creando una sorta di fulmine in una bottiglia.

L'azienda è stata fondata nel 2009 da scienziati che pensavano di poter ottenere di più in una piccola e agile azienda che rimanendo in grandi laboratori istituzionali, come il centro di ricerca sulla fusione del governo britannico a Culham, o ITER nel sud della Francia, dove un dispositivo molto grande — circa 100 piedi di diametro — è in costruzione per un costo di 25 miliardi di dollari.

All'epoca, la decisione fu una sola; ora hanno molta compagnia.

Dall'inizio degli anni '90, il numero di startup legate alla fusione è cresciuto rapidamente. Andrew Holland, CEO della Fusion Industry Association, ha affermato che ci sono almeno 35 aziende in diversi paesi, tra cui Stati Uniti, Gran Bretagna, Francia, Canada e Cina. Secondo un prossimo studio dell'associazione e della British Atomic Energy Authority, hanno raccolto complessivamente 1,9 miliardi di dollari, in gran parte da fonti private.

Perché mettere soldi in una ricerca lontana che non ha mai fatto un centesimo? Gli investitori affermano di essere attratti dalla prospettiva di un ingresso anticipato in una tecnologia potenzialmente rivoluzionaria: un reattore a fusione che produce molta più energia di quanta ne entra. Un tale risultato potrebbe avere enormi promesse commerciali.

David Kingham, uno dei tre co-fondatori di Tokamak Energy, presso l'azienda&#8217 ;s ad Abingdon, in Inghilterra, il 23 agosto 2021. (Andrew Testa per il New York Times)

David Harding, fondatore di due società di gestione degli investimenti con partecipazioni per un valore stimato di 27 milioni di sterline britanniche, è uno dei principali sostenitori di Tokamak Energy. Ha detto che era stato a lungo attratto dall'idea di “energia illimitata a buon mercato attraverso la magia scientifica” ma che ora “l'intero impeto del riscaldamento globale lo fa sembrare ancora più un gioco da ragazzi”.

Gli investitori dicono che stanno già vedendo guadagni. Mark White, direttore degli investimenti del Regno Unito Science & Innovation Seed Fund, che ha dato ai fondatori di Tokamak le loro prime 25.000 sterline, ha affermato che a giudicare dai prezzi pagati durante una raccolta di capitali lo scorso anno, gli investimenti totali del suo fondo di 400.000 sterline ora valevano circa 7,5 milioni di sterline. Con questo parametro, il valore complessivo di Tokamak Energy è di circa 317 milioni di sterline.

Un altro investitore nella fusione è Vinod Khosla, fondatore di Khosla Ventures, una società di capitali di rischio con sede a Menlo Park, in California, che sostiene Commonwealth Fusion Systems, uno spin-off del Massachusetts Institute of Technology.

In un'intervista, Khosla ha affermato che la chiave per rendere appetibile agli investitori un progetto decennale come la fusione è stata quella di suddividere l'impresa in pietre miliari che gli investitori possono monitorare prima di investire più denaro.

Il Commonwealth ha recentemente annunciato un test di successo di quella che definisce la versione più potente al mondo del tipo di magnete cruciale per molti sforzi di fusione, un risultato applaudito dagli investitori.

“Non credo che avremo problemi a finanziarlo per il prossimo round”, Khosla detto.

I sostenitori di Fusion affermano che i progressi nei magneti e in altre aree hanno aumentato notevolmente le probabilità di successo. Contrariamente alla sua reputazione di industria a lungo termine, con il profitto a decenni di distanza, “ci sono stati effettivamente enormi progressi”, ha affermato Phil Larochelle, un gestore degli investimenti presso Breakthrough Energy Ventures. Anche Breakthrough, una società di venture capital che ha Bill Gates come presidente, ha investito nel Commonwealth.

Gli scienziati del settore hanno affermato che l'afflusso di denaro privato e la ricerca di approcci diversi al problema sono stati positivi.< /p>

“Chi di loro vincerà alla fine è difficile da prevedere, ma ci sarà molta buona ricerca e sviluppo”, ha affermato Jonathan E. Menard, vicedirettore della ricerca presso il Princeton Plasma Physics Laboratory.

I prossimi anni, tuttavia, richiederanno grandi aumenti di spesa, affermano i dirigenti della fusione. Tokamak Energy vuole costruire una macchina pilota per la fusione al costo di $ 1 miliardo utilizzando i potenti magneti che ha sviluppato che forniscono molte migliaia di volte l'attrazione della gravità terrestre. Il dispositivo potrebbe essere la base per il nucleo di centrali elettriche o per altri usi commerciali.

Persuadere gli investitori a fare il salto dagli impegni di un milione di dollari a una cifra ai 50 milioni di dollari a $ 100 milioni di pezzi necessari per un'altra generazione di prototipi non è facile.

“Le persone stanno ancora misurando i ritorni degli investimenti con le solite metriche”, come la quantità di entrate che un'azienda sta producendo, ha affermato Michl Binderbauer, CEO di TAE Technologies con sede in California, che ha raccolto circa 900 milioni di dollari, la più grande somma di denaro pubblicamente identificata raccolta da startup della fusione.

Queste pressioni hanno portato Binderbauer a cercare di fare affari con alcune delle tecnologie che TAE ha sviluppato sulla strada della fusione. Una filiale della TAE sta sviluppando trattamenti per il cancro utilizzando fasci di particelle. Le iniziative, ha detto, sono una vendita più facile per gli investitori.

I sostenitori di Fusion, tuttavia, affermano che potrebbe arrivare un punto di svolta quando i grandi investitori si precipitano a partecipare. “Una volta che i soldi iniziano a rimanere dietro le cose, il cielo è il limite”, ha detto Harding, il fondatore dell'hedge fund. “Non ci sono molti progetti di fusione nel mondo, ma ci sono molti investitori.”

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