Lockheed Martin ha davvero una macchina di fusione rivoluzionaria?

L'annuncio della Lockheed Martin la scorsa settimana di aver sviluppato segretamente un progetto promettente per un reattore a fusione nucleare compatto ha suscitato entusiasmo ma anche scetticismo sulla fattibilità di base del suo approccio.

L'interno del reattore a fusione della Lockheed Martin mostra una serie di anelli utilizzati per creare campi magnetici che confinano il plasma.

La fusione nucleare potrebbe produrre molta più energia, in modo molto più pulito, delle reazioni di fissione nel cuore delle centrali nucleari di oggi. Ma ci sono enormi ostacoli e nessuna prova concreta che Lockheed li abbia superati. La sfida finora insormontabile è confinare il plasma di idrogeno in condizioni in cui i nuclei di idrogeno si fondono insieme a livelli che rilasciano una quantità utile di energia. In decenni di ricerca, nessuno ha ancora prodotto più energia da esperimenti di reazione di fusione di quanta ne fosse necessaria per condurre gli esperimenti in primo luogo.

La maggior parte degli sforzi di ricerca utilizza un metodo che cerca di contenere plasma caldo all'interno di campi magnetici in un dispositivo a forma di ciambella chiamato tokamak. Negli Stati Uniti operano tre tokamak su scala di ricerca: uno a CON , un altro in un laboratorio a Princeton , e un terzo in a Laboratorio del Dipartimento di Energia di San Diego . Il più grande tokamak del mondo è in costruzione in Francia presso una struttura internazionale nota come ITER , a un costo previsto di 50 miliardi di dollari.

Tom McGuire, responsabile del progetto della Lockheed, ha affermato in un'intervista che la società ha escogitato un design compatto, chiamato reattore a fusione ad alta beta, basato sui principi del cosiddetto confinamento dello specchio magnetico. Questo approccio cerca di contenere il plasma riflettendo le particelle dai campi magnetici ad alta densità a quelli a bassa densità.

Lockheed ha affermato che il reattore di prova è lungo solo due metri e largo un metro, molto più piccolo dei reattori di ricerca esistenti. In un reattore più piccolo puoi iterare generazioni più velocemente, incorporare nuove conoscenze, sviluppare più velocemente e fare scelte progettuali più rischiose. Questo è un paradigma di sviluppo molto più potente e molto meno ad alta intensità di capitale, ha affermato McGuire. In caso di successo, il programma potrebbe produrre un reattore che potrebbe adattarsi a un rimorchio del trattore e produrre 100 megawatt di potenza, ha affermato. Non ci sono garanzie che possiamo arrivarci, ma quella possibilità c'è.

La piccola squadra che sviluppa il reattore presso lo skunkworks dell'azienda a Palmdale, in California, ha fatto 200 lanci con il plasma, ha detto McGuire, ma non ha mostrato alcun dato sui risultati. Tuttavia, ha detto del plasma, sembra che stia facendo quello che dovrebbe fare. Ha aggiunto che con i partner di ricerca Lockheed potrebbe sviluppare un prototipo competitivo entro cinque anni e un'applicazione commerciale entro un decennio. La società sta persino parlando di come i reattori a fusione potrebbero un giorno alimentare navi e aerei.

Ma molti scienziati non sono convinti. Ian Hutchinson , professore di scienze e ingegneria nucleare al MIT e uno dei principali ricercatori presso il reattore di ricerca sulla fusione del MIT, afferma che il tipo di confinamento descritto da Lockheed era stato studiato a lungo senza molto successo.

Hutchinson afferma di essere stato in grado di commentare solo ciò che Lockheed ha rilasciato: alcune immagini, diagrammi e commenti, che possono essere trovati qui . Sulla base di ciò, per quanto ne so, non stanno prestando attenzione alla fisica di base dell'energia di fusione del confinamento magnetico. E quindi sono molto scettico sul fatto che abbiano qualcosa di interessante da offrire, dice. Sembra puramente speculativo, come se qualcuno avesse disegnato un cartone animato e avesse detto che voleranno su Marte con esso.

Hutchinson aggiunge: Ovviamente saremmo felicissimi se fosse possibile una vera svolta, ma quando qualcuno che non mostra prove di comprensione dei problemi fa una sfacciata affermazione che realizzerà solo un piccolo dispositivo e quindi sarà più veloce [da sviluppare] , diciamo: 'Perché pensano di poterlo fare?' E quando non hanno risposte, siamo molto scettici.

Lockheed si unisce a una serie di altre società che lavorano su tipi più piccoli ed economici di reattori a fusione. Questi includono Tri-Alpha, una società con sede vicino a Irvine, in California, che sta testando un reattore di forma lineare; Energia dell'Elio di Redmond, Washington, che sta sviluppando un sistema che tenta di utilizzare una combinazione di compressione e confinamento magnetico del plasma; e Lawrenceville fisica del plasma a Middlesex, nel New Jersey, che sta lavorando a un progetto di reattore che utilizza ciò che è noto come un focus plasma denso.

Un'altra startup, Fusione generale , con sede a Vancouver, British Columbia, cerca di controllare il plasma utilizzando pistoni per comprimere una massa vorticosa di piombo fuso e litio che funge anche da refrigerante, assorbendo il calore dalle reazioni di fusione e facendolo circolare attraverso generatori di vapore convenzionali per far girare le turbine (vedi A New Approccio alla fusione).

nascondere