Occasione per l’Italia di nuova energia termica

Dall’idrogeno, Italia, Giappone e USA tecnicamente pronti ad unire le forze per la realizzazione in brevissimo tempo di generatori di energia termica priva di radiazioni, a basso costo ed a volontà

di Alberto Zei

Il Dott. Celani durante la presentazione del suo reattore al Workshop della National Instruments (2012, USA); nella cerimonia della candidatura al Premio Nobel per la Pace (2014, Assisi).

Energia dall’Idrogeno – Dalla fine del secolo scorso la ricerca di fonti energetiche attribuibili alle cosiddette “reazioni nucleari pulite” ha avuto una non trascurabile diffusione tra i Ricercatori nelle varie parti del mondo. Vi sono stati almeno due ostacoli: le grosse difficoltà scientifiche intrinseche a tale studi così “rivoluzionari” e il timore della perdita del monopolio dei carburanti fossili che hanno continuamente indotto le varie lobby di potere a frapporre ostacoli di tutti i generi per impedire, quanto più possibile alla radice, ogni tentativo di portare a conclusione qualche prototipo sperimentale che compromettesse il monopolio energetico tradizionale.

Fortunatamente, l’opposizione contro la scienza, come la storia insegna, a lungo andare non riesce a prevalere di fronte all’evidenza dei fatti.

La fonte energetica innovativa è quella della cosiddetta “fusione nucleare a bassa temperatura” priva delle temute radiazioni nucleari usuali. Si tratta di una specifica tipologia sperimentale utilizzata, dai vari Scienziati, per intraprendere differenti vie di ricerca del medesimo obiettivo: trovare il modo di “fondere a bassa temperatura” due atomi di Idrogeno (e/o Deuterio) tra di loro.

Si precisa che “fusione” è utilizzato come termine generale di origine “storica. Infatti si tratta di reazioni energetiche atomo per atomo, con emissioni di energia migliaia di volte superiori a quelle delle reazioni chimiche usuali.

Tutto qui domanderebbe qualcuno. Sì! Tutto qui.

Fusione calda – La fusione tra atomi di idrogeno, con guadagno energetico finale positivo, finora è stata ottenuta in modo incontrollato solo a scopi militari con la bomba H. Per  dare l’ idea, la  temperatura d’innesco di questo tipo di fusione è, a sua volta, quella provocata dalla esplosione di una bomba atomica usata come detonatore (non c’è male!).                                     Il trasferimento controllato della fusione nucleare per uso pacifico, è invece  attualmente ancora in fase di ricerca fin dalla seconda metà del secolo scorso,  con sovvenzioni internazionali da capogiro prevede una temperatura di innesco di oltre 60 milioni di gradi di un rivestimento magnetico che riesca a contenerla; mentre la medesima fusione nucleare che avviene nel sole  emana una temperatura all’origine che non arriva a 6.000 gradi, tanto per dare l’ idea di quale temperature si tratta.

 La ricerca di questo tipo di fusione, costata finora ben più di una decina di miliardi di euro, non ha ostacoli e non è temuta neppure dalle lobby dei carburanti fossili. Si dice infatti che la “fusione calda” sarà all’energia del futuro; nel senso che non avrà mai un presente, così come ripeteva il grande fisico Emilio del Giudice.

Fusione fredda

Con la scoperta della “fusione a bassa temperatura” di pochi atomi di idrogeno per volta, si riesce invece ad ottenere, da piccoli dispositivi di qualche chilogrammo di peso, energia (di principio) quasi a volontà ed a basso costo, non solo per uso industriale ma anche domestico. Da qui si comprende quale possa essere il salto di qualità delle fonti energetiche e quali scontri, con i monopoli dei carburanti fossili, la maggior parte delle Nazioni dovranno affrontare.

Ovviamente, il benessere derivante da questa scoperta e la conseguente diversa ripartizione della ricchezza nel mondo, apporterà sotto tutti i punti di vista importanti ricadute economiche in molteplici settori produttivi del pianeta. E’ utile ricordare, perché la stampa ne aveva già parlato, che pochi anni fa anche in Italia questo genere di ricerca aveva preso un notevole sviluppo all’interno di Enti e Università mentre interessi di altra natura hanno impedito finora una seria ricerca conclusiva di questo genere di energia nel nostro Paese. Seri ostacoli sono stati frapposti anche pochi anni fa, al conseguimento del target a portata di mano, attraverso azioni configurabili come veri e propri atti di sabotaggio (è ancora in iter la denuncia penale del misfatto) avvenuti all’interno dello INFN nonché privazione, a latere, delle sovvenzioni dello Stato,  impedendo così il prevedibile (o temuto) successo.

A beneficio della umanità

Dott. Celani dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Frascati che per i risultati raggiunti con questo tipo di ricerca, era stato candidato per il premio Nobel del 2014 e 2015  in quanto co-autore, e propugnatore attivo, di una innovativa metodologia per effettuare esperimenti scientifici il cui eventuale successo avrebbe potuto avere ricadute particolarmente importanti per la Società.

La candidatura, quindi, non era per la Fisica come ci si sarebbe aspettati per una certa tipologia di ricerca, ma per la Pace.

Fu infatti ritenuto che a quel sistema doveva essere attribuito lo specifico riconoscimento della Pace nel mondo poiché una scoperta di tal genere avrebbe offerto al mondo intero ed in particolare ai Paesi emergenti, energia a basso costo non  inquinante e a volontà, eliminando in tal modo il gran numero di conflitti specifici territoriali per l’accaparramento delle fonti energetiche fossili (petrolio, metano, uranio, carbone).

Questo particolare riconoscimento è organizzato in Norvegia con cerimonia finale ad Oslo, non nella usuale Svezia (con cerimonia a Stoccolma), in quanto si trattava del più alto riconoscimento a beneficio dell’intera umanità.

Mille teorie non valgono un fatto

La contestazione prediletta rivolta ai Ricercatori della fusione a bassa energia è quella di non conoscere l’esatta teoria del fenomeno di fusione, cioè i vari passaggi intermedi con le specifiche formule. Si può però dire che il passo in avanti la scienza l’ha compiuto perché, a fronte di prove così ampie e dimostrative di funzionamento senza emissioni nucleari, con produzione di energia termica anche a livello macroscopico, un’evidenza di tal genere non può più essere smentita.

Tra i vari modelli teorici della fusione a bassa temperatura un notevole passo avanti è stato compiuto da quello basato sulla fusione di Idrogeno e/o Deuterio. E perché proprio idrogeno o deuterio? Si può rispondere ai più interessati, perché proprio questi due elementi molto simili si addensano localmente all’interno di specifici reticoli cristallini (ad esempio della Costantana, lega di Rame-Nichel-Manganese), là dove si creano le condizioni necessarie per fondersi.

Questo tipo di ricerca è stato sviluppato soprattutto in Italia dai vari Ricercatori che hanno avuto anche l’opportunità di rendere sensibilmente meno costoso il sistema, come già anticipato, utilizzando la Costantana (lega di nichel) per il suo basso costo. Pioniere dell’utilizzo della Costantana è stato Francesco Celani (INFN). Il tutto, in vista di applicazione pratiche, rispetto a quando veniva usato il costosissimo Palladio per la stessa funzione. È evidente che una scoperta di questo genere può essere una delle possibili nuove tecnologie di produzione energetica per ridurre il famigerato “effetto serra” di cui tutti si dolgono come male scaturente dall’attività umana, soprattutto a causa dei trasporti, condizionamento termico domestico, sistemi produttivi (cioè industrie in senso lato).

Nel mondo

In virtù dello sviluppo in Italia di questo genere di ricerca da parte di un gruppo di Scienziati Italiani, a fronte dei risultati ottenuti, proprio l’Italia potrebbe entrare a far parte di un pool ristretto di Nazioni che hanno manifestato comunione di intenti e significativi avanzamenti nei lavori: Giappone, Stati Uniti d’America. Si ritiene poco opportuno insistere sui particolari tecnici ma soltanto accennare al fatto che la produzione di questo tipo di energia in Italia, nell’ambito della dimostrazione di veridicità del fenomeno scientifico, è stata realizzato attraverso l’utilizzazione di lunghi e sottili fili di Costantana sui quali si innescano le reazioni nucleari. Il tutto all’interno di una opportuna camera di reazione di volume e peso limitati: rispettivamente equivalente a “taniche” contenenti acqua per una cinquantina di litri e qualche decina di chili, nel caso di previste produzioni macroscopiche di potenza di alcuni chilowatt (kW) per uso principalmente domestico.

Si hanno indicazioni della realizzazione (in fase avanzata) in Giappone di prototipi pre-industriali da alcuni chilowatt e di facile utilizzo, essenzialmente basati su alcune presentazioni in recenti Workshop internazionali. Sembrerebbe che in USA i Ricercatori si stiano indirizzando verso potenze notevolmente maggiori: si parla di centinaia di kW utilizzo/gestione, per ora, riservato ad esperti.

Riquadro tecnico per i curiosi

In tale prospettiva, e per fare il punto della situazione in rapidissima evoluzione, si è avuto recentemente (21-22 Ottobre 2021) un inaspettato Workshop Internazionale organizzato, in USA, congiuntamente dal DoE (Dipartimento della Energia) e DoD (Dipartimento della Difesa). Il “braccio operativo” del Workshop è stato il DARPA che è la parte di Ricerca e Sviluppo del DoD. Nel DARPA vi è una ulteriore sottosezione, denominata DARPA-E, dedicata unicamente agli sviluppi di metodologie energetiche altamente innovative. Il Workshop, durato 2 giorni, con partecipazione unicamente su invito personale, ha avuto la presenza di circa 120 Ricercatori ed Industriali vari, quasi tutti USA. Sono stati invitati soltanto 10 Ricercatori non USA, di cui 3 Giapponesi. Nell’ambito italiano soltanto il su-nominato Dott. Celani, il quale ha partecipato attivamente nelle cosiddette “sessioni tematiche” (Ricerca di base; problematiche della pre-industrializzazione) con numero massimo di partecipanti di 30. L’ Italia ha così potuto mantenere la rappresentanza attraverso il nostro Celani che, di fatto, è in attesa della decisione se l’Italia vorrà ufficialmente prendere parte al ristretto Gruppo internazionale di lavoro, in maniera “importante”. Lo scorso novembre lo stesso Celani ha tenuto, in lingua Italiana, un Workshop in cui ha riassunto e commentato le principali relazioni tecniche della fusione a bassa temperatura presentate in USA.

Il Workshop è stato tenuto nell’ambito dei Workshop multidisciplinari della serie ANV (Assisi Nel Vento, #7) che si tengono da alcuni anni. La relazione è stata successivamente “depositata” nel sito di ResearchGate che, oltre ad essere il più importante al mondo, ha il pregio di essere di libero accesso.

L’ occasione favorevole – La collaborazione tra i tre Stati menzionati è attualmente, in linea di principio, possibile dati gli ottimi rapporti tecnologici e inter-personali presenti tra gli Scienziati che lavorano su questo progetto. L’Italia infatti potrebbe avvalersi della opportunità che si prospetta attraverso l’INFN in cui il Dott. Francesco Celani, noto esperto e ricercatore di fama internazionale, da tempo si dedica (con il suo gruppo sperimentale), a tale tipologia di ricerca. Vi è dunque l’auspicio che, per quanto riguarda l’Italia, il Ministero degli Esteri e della Transizione ecologica si facciano portatori di questa opportunità per tentare di ridurre i tempi durante la presente crisi delle disponibilità energetiche fossili. Mettere insieme un gruppo di lavoro che, nella ipotesi di successo, avrebbe la forza di cambiare, migliorandolo, l’assetto mondiale del benessere sociale ed ambientale tra i popoli, con i cittadini Italiani (finalmente) in prima fila, dovrebbe essere un investimento primario del nostro Paese, trasversale a tutti i partiti politici, da non lasciarsi sfuggire.

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