Eni con CFS, entro dieci anni la prima centrale elettrica basata sulla fusione a confinamento magnetico

Eni e CFS (Commonwealth Fusion Systems), spin-out del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno firmato un accordo di cooperazione, con l’obiettivo di accelerare l’industrializzazione dell’energia da fusione. Eni ha investito per la prima volta in CFS nel 2018 e ne è azionista strategico. Questo accordo rafforza la partnership tra le due società, unendo l’esperienza ingegneristica e di project management di Eni ad una serie di progetti a supporto di CFS, e lo sviluppo e distribuzione dell’energia da fusione su scala industriale.

Eni è stata la prima società energetica a credere e investire in questa tecnologia che, una volta portata a livello industriale, potrà dare un contributo davvero importante alla transizione energetica.

Fusione nucleare: l'energia pulita e illimitata che imita le stelle 

Secondo gli esperti del settore si tratterebbe di "una pietra miliare nella decennale e costosa ricerca per sviluppare una tecnologia che fornisca energia illimitata e niente scorie radioattive, con molte meno risorse di quelle necessarie per sfruttare l'energia solare ed eolica", come si legge sul Washington Post. Al di là dei benefici climatici, i promotori dicono che potrebbe contribuire a portare l'elettricità a basso costo in parti impoverite del mondo. Per il quotidiano americano si tratta del "Santo Graal" dell'energia senza emissioni di carbonio che gli scienziati di tutto il mondo stanno inseguendo dagli anni '50.

Cos'è la fusione a confinamento magnetico e come funziona

La "fusione a confinamento magnetico" potrebbe diventare un nuovo mezzo per produrre energia "pulita" e a basso costo nei prossimi anni. Lo scopo della ricerca è replicare la reazione nucleare attraverso la quale si crea l'energia sul Sole. Finora gli esperimenti avevano deluso le aspettative degli studiosi, che erano sì riusciti a innescare la fusione, ma impiegando, per ottenerla, molta più energia di quanto poi ne rilasciasse la reazione stessa.

Sostanzialmente si tratta di un nuovo tipo di energia nucleare. Le attuali centrali sfruttano la "fissione nucleare", ossia l'energia sprigionata dalla divisione di un atomo. La "fusione" punta, invece, a "unire due atomi". Anche in questo caso si sprigiona una grande quantità di energia.

Il processo è simile a quello che avviene nelle stelle, come il sole, quando due atomi si uniscono creando un nuovo elemento e liberano una grande quantità di energia. La fusione a confinamento magnetico "tipica" è quella di due atomi di idrogeno che, a temperature elevatissime, si fondono creando un atomo di elio.

Tuttavia il processo di fusione richiede temperature altissime, fino a150 milioni di gradi, contro i 15 milioni di gradi necessari per innescare la reazione di fusione in una stella. Questo perché all'interno dei reattori gli atomi sono più rarefatti che nelle stelle e il calore aiuta ad accelerarli per favorire il processo di fusione. La materia che si ottiene in questo modo si chiama plasma. Le alte temperature di questa forma della materia rendono necessario contenerla, altrimenti la struttura che la racchiude si scioglierebbe. A tenere il plasma sollevato e confinato all'interno del grande anello in cui scorre sono i magneti superconduttori, capaci di generare campi magnetici centinaia di migliaia di volte più forti di quello terrestre.

Eni, Ferrazza: "Fusione a campo magnetico produce energia dieci volte più grande e non emette gas serra"

VIDEO-Eni, Ferrazza: "Fusione a campo magnetico produce energia dieci volte più grande e non emette gas serra"

Francesca Ferrazza, Responsabile Magnetic Fusion Initiatives di Eni a Il Giornale D'Italia:

"La fusione è il processo che avviene nelle stelle e nel sole, è un processo per cui gli isotropi di idrogeno riescono ad avvicinarsi e a fondersi, per produrre un'enorme quantità di energia. Un processo intrinsecamente sicuro, crea una grande quantità di energia, non emette gas serra ed è perfetto per il processo di decarbonizzazione. D'altra parte, portarlo sulla terra, implica una tecnologia molto sofisticata che ancora si studia. Dal punto di vista scientifico si conoscono i termini e le equazioni, è noto da tanto tempo; ma dal punto di vista tecnologico il suo vero sfruttamento in campo energetico ancora non si è raggiunto. 

Noi, come Eni, abbiamo investito in un percorso che riteniamo importante per l'industrializzazione. Mette a frutto la scienza nota, quindi quello che già si sa della fusione, ma con delle tecnologie alternative, in particolare basate su dei magneti a super conduttori che riescono a produrre dei campi magnetici molto elevati. Perché è importante questo? La reazione di fusione avviene a delle temperature grandissime, circa 100 milioni di gradi, naturalmente nessun materiale può essere contenuta a quella temperatura.  Siccome le particelle che compongono il gas, sono cariche, il campo magnetico riesce a tenerle confinate, come una pentola o una bottiglia. 

La sfida è quella di creare questa bottiglia  che possa contenere questa reazione, sostenendola, utilizzando l'energia che ne esce fuori. Parliamo di un'energia dieci volte più grande di quella prodotta dalle fonti fossili che conosciamo. Per cui la densità è molto importante, se si potesse sfruttare per usi industriali e commerciali sarebbe un Game Changer, questo è possibile attraverso il breakthrough tecnologico: le innovazioni tecnologiche che permettono la realizzazione di centrali funzionanti. Queste centrali ad alto campo magnetico sono compatte. Abbiamo investito in una spin off dell'imt che si chiama CFS, che a settembre ha dimostrato come questi conduttori funzionano. I campi magnetici sono elevati, abbiamo validato il processo, adesso è in costruzione la centrale sperimentale che nel 2025 dimostrerà che si può produrre più energia dal processo di quanto serve, per tenere caldo il plasma e freddi i magneti. Nel 2030 sarà pronta la prima centrale vera e propria, connessa a rete. Tante competenze che stiamo mettendo noi di Eni in partnership con network sia internazionali con l'Imt e CFS, ma anche qui in Italia, in cui abbiamo delle eccellenze nel campo della fusione sia dal punto di vista accademico sia industriale. Siamo entrati come Eni nella joint venture con Enea che si chiama DDT, a Frascati, dov'è in corso di realizzazione un'altra macchina sperimentale, che servirà a gestire i carichi termici, perché appunto il processo avviene ad altissime temperature.

Noi abbiamo investito in questa accelerata, in quello che in qualche modo è già in corso dal punto di vista scientifico con esperimenti bellissimi, però riteniamo che si possa accelerare quest'arrivo all'industrializzazione".

L’Amministratore Delegato di Eni, Claudio Descalzi, ha commentato: “Vedremo realizzata la prima centrale elettrica di CFS basata sulla fusione a confinamento magnetico all’inizio del prossimo decennio, avendo poi davanti a noi quasi vent’anni per diffondere la tecnologia e raggiungere gli obiettivi di transizione energetica al 2050. Questo vorrà dire disporre a livello industriale di una tecnologia in grado di fornire grandi quantità di energia senza alcuna emissione di gas serra prodotta in modo sicuro, pulito e virtualmente inesauribile fornendo un contributo sostanziale alla transizione energetica. Per questo siamo di fronte a una potenziale svolta tecnologica epocale.  Da diversi anni Eni sta ponendo la leadership tecnologica, con un approccio di neutralità e diversificazione, alla base del proprio percorso di decarbonizzazione. Consapevoli del grande valore strategico di questa tecnologia e della solidità di CFS, fin dal 2018 Eni ha investito nella società ed è stata la prima azienda energetica ad impegnarsi concretamente in questo settore. Oggi rafforziamo ulteriormente questa collaborazione con le nostre competenze ed esperienza con l’obiettivo di accelerare il più possibile il percorso di industrializzazione della fusione”.

“L’accordo di collaborazione tra CFS e il nostro partner di lunga data, Eni, ha il grande potenziale di far progredire i nostri sforzi sulle principali sfide globali e sulle opportunità di trasformazione del panorama energetico grazie ad una fornitura illimitata di energia pulita da fusione” ha detto il CEO di CFS Bob Mumgaard. “Questo accordo sottolinea il ruolo chiave che le società energetiche esistenti svolgono nell’accelerare l’industrializzazione dell’energia da fusione e la forza della dell’abbinamento con tali aziende.”