Perché la fusione nucleare sembra sempre distante 10 anni

La fusione nucleare promette energia quasi illimitata, emissioni minime e combustibile abbondante da oltre settant’anni.

Eppure la battuta ricorre puntuale: “è sempre a dieci anni di distanza” a portata di mano ma, allo stesso tempo, irraggiungibile. Il problema non nasce da una mancanza di progresso scientifico: negli ultimi vent’anni la ricerca ha prodotto reazioni più stabili, magneti superconduttori più potenti e i primi esperimenti con guadagno energetico positivo. La difficoltà reale è un’altra, e riguarda la trasformazione di questi successi di laboratorio in centrali elettriche economicamente sostenibili. Una distanza che la fisica da sola non può colmare.

Cosa significa davvero “guadagno energetico positivo”

Molti annunci sulla fusione generano confusione perché usano definizioni differenti di energia positiva. Nel dicembre 2022 il Lawrence Livermore National Laboratory ha ottenuto per la prima volta un guadagno energetico netto nella fusione a confinamento inerziale: i laser hanno fornito circa 2,05 megajoule al bersaglio, mentre la reazione ne ha prodotti circa 3,15. Una pietra miliare scientifica reale, ma il sistema complessivo consumava enormemente di più per alimentare laser e infrastruttura.

Una centrale commerciale dovrebbe invece generare elettricità in modo continuo, stabile e competitivo rispetto ad alternative come gas, solare, eolico o fissione tradizionale. Un singolo impulso riuscito non basta: una rete elettrica richiede operatività costante per anni e costi sostenibili.

Per ottenere le temperature necessarie alla fusione, superiori ai 100 milioni di gradi Celsius, i ricercatori usano due approcci principali. I tokamak, camere toroidali dove campi magnetici confinano il plasma, sono la configurazione più diffusa. Il progetto più grande al mondo è ITER, in costruzione in Francia con il coinvolgimento di Unione Europea, Stati Uniti, Cina, Russia, India, Giappone e Corea del Sud.

ITER non produrrà elettricità commerciale: servirà a verificare stabilità del plasma, comportamento dei materiali e gestione termica. Accanto ai tokamak esistono gli stellarator, come il tedesco Wendelstein 7-X, con geometrie magnetiche più complesse, e il confinamento inerziale adottato da Livermore, dove giganteschi laser comprimono capsule di combustibile fino a densità sufficienti alla fusione.

Perché il traguardo commerciale resta lontano, e chi ci sta lavorando

Ogni progresso nella fusione apre nuovi problemi ingegneristici. I neutroni ad altissima energia degradano rapidamente i materiali strutturali, richiedendo leghe speciali ancora in sviluppo.

Il trizio, combustibile essenziale, è radioattivo, raro e costoso: molti progetti prevedono di produrlo all’interno del reattore tramite blanket al litio. Il raffreddamento di enormi flussi termici aggiunge ulteriore complessità. E nel frattempo fotovoltaico, batterie e reti intelligenti continuano a ridurre il costo dell’energia rinnovabile, alzando l’asticella competitiva che la fusione dovrà superare.

Nonostante questo, gli investimenti privati stanno accelerando. Commonwealth Fusion Systems, spin-off del MIT, punta su magneti superconduttori REBCO per costruire il reattore sperimentale SPARC.

Helion Energy segue un approccio 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 richiederà probabilmente più tempo. Anche nel contesto emergente dell’Intelligenza Artificiale, con richieste in termini hardware ed energetici sempre più esosi, la fusione potrebbe risultare un punto di svolta.