Fusione Nucleare – La Soluzione Energetica Pulita Definitiva all’Orizzonte

Il Potere delle Stelle

L’energia nucleare ha una cattiva reputazione tra molte persone. È in parte giustificata, con disastri come Chernobyl o Fukushima che ne hanno macchiato la reputazione.

Altre persone hanno l’opinione opposta, considerando che tutto ciò che non sia la fissione degli atomi è un modo primitivo e inefficiente di produrre energia. Evidenziano anche le basse emissioni di carbonio e l’energia di base altamente stabile che l’energia nucleare può fornire.

È probabile che l’energia nucleare farà parte del nostro futuro mix energetico, soprattutto man mano che la 4^th generazione di reattori nucleari inizia a entrare in funzione, che saranno più puliti, più sicuri e più efficienti.

Tuttavia, tutti questi reattori si basano sul concetto di fissione nucleare. Utilizzano atomi molto pesanti come uranio, torio o plutonio, e raccolgono energia quando si dividono in elementi più leggeri.

Un’altra forma di energia nucleare è la fusione nucleare. Si basa sull’unire elementi molto leggeri per farli fondere in elementi più pesanti.

La fusione nucleare è letteralmente ciò che alimenta l’universo, con ogni stella un gigantesco reattore di fusione nucleare. Ogni secondo, il sole consuma 600 milioni di tonnellate di idrogeno. Per fare un paragone, ciò significa che il sole consuma una quantità di idrogeno grande quanto l’intera massa della Terra ogni 70.000 anni.

Stranamente, ciò significa che l’energia solare (così come il vento, la biomassa e persino i combustibili fossili) è in realtà solo energia di fusione nucleare (dal sole), ma con passaggi aggiuntivi.

Quindi, se potessimo replicare anche solo una piccola quantità di ciò sulla Terra, potremmo accedere a una fornitura di energia praticamente illimitata. Contrariamente all’uranio o al torio, che sono relativamente rari, l’idrogeno rappresenta il 74% di tutta la materia disponibile nell’universo.

Fissione vs. Fusione

Quando bruciamo molecole come gas naturale o petrolio, rilasciamo l’energia contenuta nei legami chimici della molecola. Questo è un livello di energia piuttosto alto, ma lontano dalla stessa gamma dell’energia contenuta negli atomi stessi.

Questo è il motivo per cui 1 kg di uranio contiene la stessa quantità di energia di 2,7 milioni di kg di carbone. L’idrogeno, quando subisce la fusione, è ancora più potente.

Quando si discute di energia nucleare, può essere confuso capire perché si può ottenere energia sia dalla fusione che dalla fissione.

Il motivo è che l’energia contenuta nel nucleo di un atomo varia a seconda del peso dell’elemento. I nuclei degli elementi pesanti contengono più energia rispetto a quelli di peso medio, quindi quando si dividono, rilasciano parte di quell’energia sotto forma di calore e radiazione. Questo calore è ciò che raccogliamo per produrre energia nelle centrali nucleari.

Ma gli elementi molto leggeri sono ancora più energetici. Quindi, quando li uniamo in elementi di peso medio, rilasciano ancora più energia.

Fonte: Nature

Di conseguenza, la fusione nucleare può produrre da 3 a 10 volte più energia rispetto alla fissione degli atomi.

Unita all’estrema abbondanza dell’elemento più leggero possibile, l’idrogeno, questo teoricamente rende la fusione nucleare una fonte di energia illimitata, limitata solo dalla quantità totale di materia nell’intero universo.

Anche nel sistema solare, i giganti gassosi e le nuvole di comete contengono così tanto idrogeno da superare l’intera massa della Terra.

Realisticamente, anche una civiltà umana che utilizzi 1.000 volte il nostro attuale consumo energetico non esaurirebbe mai il combustibile.

Ancora meglio, il prodotto risultante della fusione dell’idrogeno, l’elio, è un gas non tossico, leggero e chimicamente non reattivo. Quindi, nessun rifiuto nucleare nocivo da gestire al termine del processo.

La Fusione è Difficile

Perché non abbiamo ancora alimentato la civiltà umana con la fusione nucleare?

Bene, il punto è che la fusione nucleare è difficile da realizzare. I nuclei degli atomi di idrogeno hanno una carica elettrica positiva e si respingono naturalmente. Quindi può essere molto difficile avvicinarli sufficientemente per la fusione, come due magneti ultra‑forti che si respingono.

In natura, solo la gravità schiacciante di un’intera stella è sufficiente a spingere gli atomi di idrogeno abbastanza vicini da innescare la fusione. Anche qualcosa di grande come Giove è ancora “troppo piccolo” per ottenerla.

Quindi, far avvicinare gli atomi di idrogeno sulla Terra è molto, molto difficile.

È stato comunque realizzato e per la prima volta ottenuto da una macchina di fusione negli anni ’50. Queste macchine hanno dimostrato la fattibilità della creazione della fusione ma non sono riuscite a restituire energia sufficiente rispetto a quella utilizzata per innescare la fusione.

(Technicamente, la fusione nucleare su larga scala è stata raggiunta già nel 1952 con la prima bomba termonucleare, ma questa è difficilmente una tecnica utilizzabile per creare una fornitura di energia sicura).

Un altro problema della fusione è che il plasma della fusione nucleare è estremamente caldo, solitamente sopra i 100 milioni di gradi Celsius. Quindi deve essere contenuto perfettamente o fonderà il reattore.

A causa di tutti questi problemi da risolvere, la fusione nucleare è stato un campo a sviluppo lento, con il commento sarcastico che “La fusione è sempre a 30 anni nel futuro”.

Sostituire la Gravità

Questo problema di creare energia sufficiente dalla fusione, rispetto a quella utilizzata per innescare la reazione di fusione nucleare, è ricorrente nel campo. Poiché la fusione è così difficile da realizzare, comprimere anche solo pochi atomi di idrogeno è estremamente dispendioso in termini di energia.

Finora sono stati proposti diversi metodi.

Ciascuno è stato dimostrato funzionare, nel senso che fanno fondere l’idrogeno o altri elementi leggeri in elementi più pesanti rilasciando energia.

Tokamak

I reattori di fusione creano uno spazio a forma di ciambella con campi magnetici, dove il plasma di fusione nucleare può essere contenuto.

Questo è attualmente uno dei progetti considerati con la più alta probabilità di essere ottimizzato in un reattore di fusione commerciale. Il primo tokamak fu costruito nel 1958 ed è il concetto di base per ITER (Reattore Sperimentale Termonucleare Internazionale), il più grande sforzo di ricerca per sviluppare la fusione commerciale, con quasi tutte le nazioni tecnologicamente avanzate che partecipano al progetto.

Fonte: DOE

Tuttavia, ITER è stato un progetto problematico con notevoli ritardi. Recentemente è stato annunciato che le reazioni che producono energia potrebbero non avvenire prima del 2039.

Altri Reattori di Fusione a Magneti

Oltre ai tokamak, altri progetti utilizzano magneti per comprimere e confinare il plasma. Questo include stellaratori, sferomak e toroidali compatti.

In un reattore stellare, la forma a ciambella è irregolare/contorta. In teoria, può consentire una durata più lunga delle reazioni di fusione e un plasma più stabile. In pratica, è molto difficile da costruire ed è stato considerato più difficile dei tokamak. Questo livello aggiuntivo di complessità ha anche reso molto difficile la modellazione al computer, rendendo più difficile la previsione e più costosa la costruzione.

Sferomak sono simili ai tokamak ma differiscono leggermente nel modo in cui inducono il campo magnetico.

Toroidi compatti cercano di creare fusione senza una bobina magnetica al centro del toroide (forma a ciambella), riducendo la necessità di magneti complessi.

Laser

Invece di comprimere gli atomi di idrogeno con un magnete, un altro approccio che utilizza i laser cerca di riscaldarli così tanto da farli collidere tra loro, creando istantaneamente onde d’urto che spingono gli atomi di idrogeno insieme.

Un buon esempio è la U.S. National Ignition Facility (NIF), che guida, amplifica, riflette e focalizza 192 potenti fasci laser su un bersaglio grande circa quanto una gomma da matita. Questo fornisce 500 trilioni di watt di potenza di picco in un unico punto.

Fonte: Britannica

Questo è l’altro principale design considerato probabile per fornire un giorno una fusione commerciale praticabile.

La fusione basata su magneti ha difficoltà con la matematica complessa e la scienza dei materiali dei superconduttori. La fusione indotta da laser ha difficoltà a fornire correttamente l’energia e a mantenere il combustibile sufficientemente denso e omogeneo affinché avvenga la fusione.

Spinta Elettrica

Un ultimo possibile metodo per ottenere artificialmente la fusione è utilizzare correnti elettriche per generare il campo magnetico che comprime il plasma più strettamente, o Fusione a Bersaglio Magnetizzato (MTF).

Uno di questi metodi è il Z-pinch, un altro metodo utilizza pistoni pneumatici e iniezione di plasma. Un acceleratore di particelle potrebbe forse raggiungere lo stesso principio.

Fonte: IEEE

In generale, questi design tendono a essere molto più compatti rispetto alla fusione basata su tokamak o laser.

In particolare, è l’approccio preferito dalle aziende private di fusione come General Fusion (GFUZ )  e Helion.

Passaggi Verso la Fusione Commerciale

Rendimenti

Come spiegato sopra, la fusione è ancora un campo molto sperimentale, senza una chiara via verso un design commercialmente valido.

Nel complesso, il rendimento dei reattori di fusione è migliorato, il che significa che progressivamente iniziano a produrre più energia di fusione rispetto all’energia iniettata per innescare la fusione.

Nel 2022, i ricercatori del US National Ignition Facility hanno annunciato di aver “creato una reazione che ha prodotto più energia di quella immessa”.

In pratica, questa affermazione è un po’ fuorviante: il design alimentato a laser ha effettivamente fornito 2,05 megajoule di energia e ha creato 3 megajoule di energia tramite fusione.

Questo ignora il fatto che per creare i 2,05 megajoule di laser, è stata consumata una quantità totale di elettricità pari a 322 megajoule di energia per creare questi fasci laser. Quindi in pratica, il ritorno energetico totale è ancora 100 volte troppo piccolo per renderlo un ritorno “reale” positivo con quel modello. Ed è ancora più basso nella pratica perché, sicuramente, non tutto il calore generato può essere convertito nuovamente in energia.

Questo è comunque una pietra miliare importante e un risultato impressionante.

Stabilità del Plasma e Durata della Reazione

La parte chiave sarà valutare la situazione di una reazione di fusione autosostenuta, dove il rilascio energetico precedente è sufficiente a innescare ulteriore fusione. Fino a poco tempo fa, le reazioni di fusione duravano al massimo qualche decina di secondi. In un futuro reattore commercialmente valido, tali reazioni potrebbero durare decine di minuti o addirittura ore, grazie a un plasma più stabile.

Questo potrebbe essere più vicino di quanto molti si aspettassero, con un nuovo record di una fusione completa di 6 minuti ottenuta dal dispositivo WEST (Ambiente di Tungsteno (W) in Tokamak a Stato Stazionario) in Francia.

Questo illustra come l’uso innovativo di materiali avanzati come il tungsteno possa aprire la strada a un miglioramento drastico rispetto ai design classici dei reattori di fusione. Puoi leggere di più sul tungsteno e sulle opportunità di investimento difficili da trovare in questo settore nel nostro articolo “Tungsten – Il Metallo High-Tech Segreto”.

Superconduttori Economici

Questo passo è necessario soprattutto per i design di reattori di fusione basati su magneti, ma anche per altri, poiché i livelli di potenza solitamente richiedono l’uso di materiali superconduttori da qualche parte nel sistema.

Fortunatamente, superconduttori migliori, o addirittura la tecnologia dei superconduttori a temperatura ambiente, stanno progredendo rapidamente. Puoi leggere i dettagli di questo argomento nel nostro articolo “Progressi nella Superconduttività Che Aprono la Via a una Nuova Rivoluzione Tecnologica”.

IA

Il plasma è uno stato della materia incredibilmente complesso, molto diverso dagli altri 3 (solido, liquido, gas). È estremamente caldo e, complessivamente, diventa rapidamente molto instabile.

Il plasma instabile tende a non rimanere confinato a lungo nel reattore, interrompendo il processo di fusione nucleare.

Per compensare, i magneti del reattore nucleare cercano di stabilizzare costantemente il plasma, regolando il campo magnetico in tempo reale. La matematica associata è incredibilmente complessa, e anche i supercomputer possono faticare, soprattutto se devono eseguirla rapidamente per indicare la reazione corretta al magnete del reattore.

Questo potrebbe cambiare, grazie ai progressi nell’IA, come abbiamo riportato in un articolo recente. Lì, abbiamo spiegato come l’IA abbia imparato a prevedere l’emergere di instabilità nel plasma fino a 300 ms in anticipo.

“Non dobbiamo più attendere che le instabilità si verifichino e poi intervenire rapidamente prima che il plasma venga interrotto.”

Sicurezza

La fusione nucleare è intrinsecamente molto più sicura della fissione nucleare. La reazione di fusione si arresta automaticamente quando il plasma si espande, il che significa che non c’è alcun rischio di una reazione a catena incontrollata.

Tuttavia, prima di diventare una fonte di energia su larga scala, la fusione nucleare dovrà comunque affrontare alcuni problemi di sicurezza:

• Molti design di reattori utilizzano trizio, poiché queste reazioni di fusione sono più facili da innescare rispetto alla fusione deuterio‑deuterio. Tuttavia, il trizio è radioattivo, quindi qualsiasi guasto del reattore potrebbe portare a contaminazione radioattiva (piccola).
• L’instabilità del plasma e la fisica ad alta energia comportano un rischio intrinseco. Mantenere gli operatori al sicuro e il reattore intatto durante le operazioni continue di produzione di energia richiederà buone procedure di sicurezza e probabilmente un’ottimizzazione del design.
• La fusione nucleare produce occasionalmente neutroni, che lentamente trasformeranno la parete del reattore in rifiuti radioattivi. Sebbene minimi in volume, questi rifiuti dovranno essere adeguatamente trattati alla fine della vita dei componenti o dei reattori nel loro complesso.

Argomenti Correlati

Propulsione di Fusione Spaziale

Attualmente, la fusione nucleare è principalmente perseguita per il suo potenziale nella generazione di energia sulla Terra. Un altro settore che trarrebbe grande beneficio dal padroneggiare la fusione nucleare è l’esplorazione e la colonizzazione spaziale.

Grazie alla sua altissima efficienza rispetto alla massa del combustibile, nonché alle temperature estremamente elevate, i reattori di fusione nucleare sono i sistemi di propulsione perfetti per lo spazio profondo.

In teoria, potrebbe fornire accelerazioni e tempi di viaggio molto rapidi, con una bassa richiesta di combustibile e una maggiore sicurezza per l’equipaggio rispetto ad alternative come motori chimici o a fissione nucleare. La facilità di accesso e l’abbondanza di idrogeno nello spazio sono un ulteriore vantaggio.

In pratica, rendere un reattore di fusione sufficientemente piccolo e leggero da adattarsi a un’astronave potrebbe essere una sfida, anche dopo aver padroneggiato il design sulla Terra.

Se la fusione nucleare diventasse commercialmente valida, questo rivoluzionerebbe completamente le prospettive di un’economia basata sullo spazio (di cui discutiamo con e senza fusione nel nostro articolo qui), e renderebbe immediatamente l’umanità una specie spaziale.

Fusione Fredda

La fusione fredda è un argomento controverso. In teoria, è l’idea che la fusione nucleare possa essere ottenuta senza plasma a basse temperature.

Un metodo proposto sarebbe utilizzare materiali che cambiano forma in modo tale da intrappolare gli atomi di idrogeno e forzarli a fondersi. Metalli infusi di idrogeno come palladio, erbio e titanio sono stati proposti per raggiungerlo.

Nel 1989, i ricercatori Stanley Pons e Martin Fleischmann affermarono di aver raggiunto tale fusione. Sfortunatamente, anni di tentativi di replicare i risultati da parte della comunità scientifica sono finora stati infruttuosi, portando ad accuse di scienza di scarsa qualità o addirittura di frode palese.

La successiva controversia danneggerebbe permanentemente l’immagine di questo concetto. Tuttavia, è ancora oggetto di lavoro da parte di un piccolo numero di scienziati, solitamente sotto i nomi Low Energy Nuclear Reactions (LENR), Condensed Matter Nuclear Science (CMNS) o Chemically Assisted Nuclear Reactions (CANR).

Un rinnovato interesse nel campo è emerso negli anni 2020, cercando di superare lo stigma della ricerca poco seria. In particolare, l’agenzia governativa statunitense ARPA‑E ha annunciato nel 2023 una manciata di sovvenzioni per finanziare gruppi di ricerca che studiano le reazioni nucleari a bassa energia (LENR), a seguito di risultati intriganti ottenuti da ricercatori della NASA nel 2020.

La fusione fredda è attualmente molto incerta e speculativa. Tuttavia, il ritorno di ricerche serie e ben finanziate nel campo potrebbe chiarire la situazione e determinare se questo possa diventare una via praticabile per raggiungere la fusione nucleare.

Fusione a Bolle

Un’altra idea è che la fusione nucleare possa avvenire in bolle quando queste collassano; ad esempio, le bolle possono formarsi nell’acqua quando sottoposte a ultrasuoni, un’idea talvolta chiamata sonofusione.

In teoria, le onde d’urto create dal collasso di una bolla in un liquido potrebbero essere sufficientemente potenti da causare la fusione, non del tutto diverso dal modo in cui le onde d’urto indotte dal laser lo fanno. Potrebbe spiegare il fenomeno della sonoluminescenza (l’emissione di luce ancora non compresa quando una bolla collassa).

L’idea è tanto controversa quanto la fusione fredda, con il suo principale promotore ampiamente criticato.

Tuttavia, l’idea potrebbe non essere così morta come gli ultimi due decenni di controversia la fanno apparire.

Nel maggio 2024, un articolo scientifico intitolato “Osservazione dell’emissione di neutroni durante la cavitazione acustica di polvere di titanio deuterato”, pubblicato nella rivista ultra‑prestigiosa Nature, ha affermato di aver rilevato potenziali eventi di fusione con bolle di acqua pesante mescolata a particelle di titanio.

“Siamo stati in grado di mantenere la produzione di neutroni per diverse ore e abbiamo ripetuto l’esperimento più volte in varie condizioni. Ipottizziamo che i neutroni osservati provengano dalla fusione nucleare di ioni di deuterio disciolti nella struttura del titanio a causa dell’azione meccanica dei getti di cavitazione impattanti.”

La combinazione di una struttura di titanio (come nella fusione fredda) con la cavitazione (bolle) è più che intrigante, e la pubblicazione in una rivista molto seria e peer‑reviewed potrebbe riaccendere l’interesse nel settore, con forse la “fusione fredda‑bolla” come una scoperta scientifica inattesa.

Il Settore Privato Entra

Fin dalla sua nascita, i campi della fisica del plasma e della fusione nucleare sono stati per lo più guidati dalla ricerca governativa finanziata pubblicamente.

Questo ha senso, poiché erano molto utili per i programmi di sviluppo di armi nucleari, con, ad esempio, il U.S. National Ignition Facility inizialmente sviluppato per sostituire i test di armi nucleari più che per esplorare la fusione nucleare.

Essendo un segmento della scienza senza applicazioni commerciali dirette, il finanziamento per la fusione doveva provenire principalmente dal settore pubblico e accademico.

Questo sta cambiando grazie alla convergenza di 3 fattori:

1. Decenni di esperienza nel settore hanno creato un ampio corpo di conoscenze gratuite e scienziati formati che possono lavorare per aziende commerciali.
2. La fusione nucleare sembra più vicina che mai a essere realizzata commercialmente, aumentando l’entusiasmo degli investitori. E lo stile di investimento “moonshot” è ora popolare, con la fusione nucleare forse il moonshot definitivo insieme all’estrazione di asteroidi, risolvendo permanentemente i problemi di scarsità di energia e di materie prime.
3. Il cambiamento climatico, la geopolitica e l’esaurimento delle risorse convergono tutti per aumentare la domanda di una fonte di energia abbondante e a zero emissioni di carbonio.

Aziende di Fusione

Attualmente, nessuna delle aziende dedicate a rendere la fusione nucleare commercialmente valida è quotata in borsa. Questo include Helion, General Fusion, Commonwealth Fusion, TEA Technologies, ZAP Energy, e NEO Fusion. Puoi trovare un elenco esaustivo di startup nello spazio della fusione nucleare nella pagina dedicata di Dealroom.

1. General Fusion

General è una delle startup che guidano l’impegno nel rendere la fusione un’impresa del settore privato, invece di un progetto di fisica finanziato pubblicamente.

L’azienda è stata avviata già nel 2002, per sviluppare la tecnologia Magnetized Target Fusion (MTF).

L’azienda prevede che l’MTF sia un percorso più breve verso una fusione con energia positiva e molto meno costosa. General Fusion è stata la prima al mondo a costruire e mettere in servizio un iniettore di plasma a toroide compatto su scala di centrale elettrica nel 2010 e ha raggiunto molti altri traguardi da allora.

Fonte: General Fusion

L’azienda mira a raggiungere la fusione con una temperatura di 100 milioni di gradi Celsius nel 2025 e a progredire verso il pareggio energetico (ritorno positivo dalla fusione nucleare) nel 2026. Prima di ciò, è stato realizzato un modello in scala 1/5^th nel 2023 e le sue prestazioni hanno corrisposto alle aspettative dei modelli computerizzati.

Nel complesso, General Fusion ha trascorso 2 decenni costruendo passo dopo passo ciascuna delle tecnologie core del suo design finale, testandole lungo il percorso e convalidando con successo l’idea, almeno finora.

Come azienda privata, non ha dovuto discutere e negoziare alcun cambiamento di design, a differenza di progetti internazionali come ITER. Poteva anche scegliere la tecnologia in base al suo merito, senza dover decidere se un paese specifico dovesse ottenere il contratto indipendentemente da ragioni politiche.

Fonte: General Fusion

Ecco perché molti si aspettano che General Fusion e alcuni dei suoi concorrenti gestiscano ciò che i grandi progetti governativi potrebbero non riuscire a fare.

2. Lockheed Martin Corporation

Una nota eccezione alla dominanza delle startup private quotate nel campo è la società quotata in borsa Lockheed Martin Corporation (LMT ), un gigante dell’industria della difesa.

Lockheed ha lavorato sin dai primi anni 2010 su Compact Fusion, un reattore di fusione nucleare che si aspettava fosse pronto negli anni 2020. Tuttavia, è stato successivamente annunciato che il lavoro sul progetto è stato interrotto nel 2021.

L’azienda è stata molto discreta su questo progetto dopo un annuncio iniziale molto pubblico. Fino ad oggi, non è chiaro cosa possa aver spinto l’azienda ad abbandonare l’idea.

Allo stesso tempo, sembra che non abbia completamente abbandonato il concetto, in particolare con investimenti nel 2024 in Helicity, una startup che sviluppa un motore di fusione.

L’idea sarebbe di propulsare veicoli spaziali con brevi esplosioni di fusione. Helicity prevede di utilizzare un cannone al plasma, lo stesso approccio adottato da General Fusion.

Potenzialmente, i risultati interni di Lockheed hanno mostrato che il loro design non poteva sostenere la fusione in modo compatibile con la produzione di energia.

Ma forse allo stesso tempo, brevi esplosioni sono sufficienti per le esigenze di propulsione nello spazio e molto più vicine a diventare un prodotto reale? Sarebbe anche più adatto al profilo complessivo dell’azienda, focalizzato su aerospazio e difesa.

3. TAE Technologies

Ex‑Tri Alpha Energy, l’azienda con sede in California è focalizzata sullo sviluppo della tecnologia dell’energia da fusione. TAE Technologies sta attualmente aggiornando la sua piattaforma di fusione, Norman, a una macchina di sesta generazione chiamata Copernicus.

Fonte: TAE

La tecnologia TAE si basa su acceleratori di particelle per iniettare energia nel plasma e “agire come agente addensante che lo rende più gestibile”.

L’azienda utilizza anche ampiamente la stampa 3D nella realizzazione di Copernicus, consentendo rapide iterazioni di nuovi componenti e una più veloce risoluzione dei problemi. Per esempio, è riuscita a stampare alcuni componenti del reattore con metà del peso rispetto a quanto avrebbe ottenuto la produzione convenzionale.

Fonte: TAE

Se tutto procede senza intoppi, l’azienda prevede di costruire il suo primo prototipo di centrale elettrica che potrebbe collegarsi alla rete all’inizio degli anni 2030, e la sua scalabilità per sviluppare energia commerciale “robusta e affidabile” continuerebbe nel corso del decennio. La fusione, secondo il suo CEO Michl Binderbauer, ci porterà in un “paradigma di abbondanza”.

Negli ultimi 25 anni, l’azienda ha operato con un modello “denaro per traguardo”, in cui ogni round di finanziamento viene guadagnato solo sulla base del raggiungimento dei traguardi promessi agli investitori.

Nel 2022, Google e Chevron (CVX ) hanno investito in TAE Technologies come parte della raccolta di fondi da 250 milioni di dollari dell’azienda. Google è in realtà partner di TAE da un decennio e fornisce all’azienda IA e potenza computazionale.

L’azienda offre anche servizi di scienze della vita (Terapia di cattura di neutroni di boro – BNCT) e soluzioni energetiche come batterie e e‑mobility.

4. Helion

Helion mira a creare fusione con deuterio ed elio‑3, invece dell’approccio più comune di concentrarsi sulla fusione con trizio.

Normalmente l’elio‑3 è molto difficile da trovare. Ma Helion ha un metodo per produrlo dal deuterio nel proprio reattore. Altrimenti, sarebbero state necessarie alternative come l’estrazione non provata sulla Luna.

Come la maggior parte delle iniziative private nella fusione, Helion utilizza la tecnologia di iniezione del plasma.

Un’altra caratteristica unica è mirare alla cattura diretta dell’elettricità dal plasma, usando la legge di Faraday per indurre una corrente, saltando direttamente il ciclo di riscaldamento a vapore comune nelle centrali nucleari.

Questa mossa è piuttosto audace, ma potrebbe anche aumentare il rendimento delle future centrali di 2‑3 volte, poiché la conversione da calore a vapore a energia è solitamente di bassa efficienza. È anche una procedura molto intensiva in termini di CAPEX.

“Si prevede che la centrale di fusione di Helion avrà costi di carburante trascurabili, costi operativi bassi, alta disponibilità e costi di capitale competitivi. Le nostre macchine richiedono un costo molto più basso per le attrezzature di capitale perché possiamo realizzare la fusione così efficientemente e non necessitiamo di grandi turbine a vapore, torri di raffreddamento o altri costosi requisiti degli approcci tradizionali alla fusione.”

Helion attualmente gestisce Trenta, il suo reattore di 6^th generazione che ha raggiunto oltre 10.000 impulsi e temperature di 100 milioni di gradi Celsius.

Fonte: Helion

Attualmente sta passando a Polaris, il suo prossimo modello che dovrebbe essere fino a 100 volte più veloce di Trenta, il che lo renderebbe la prima fusione nucleare a produrre un guadagno netto di elettricità.

Vale la pena notare che Polaris sarebbe lungo 19 m, lontano da un’installazione gigante rispetto ad altri design di reattori di fusione più classici.