Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


venerdì 11 maggio 2012

La fusione nucleare e la “legge dei tre anni” della ricerca scientifica

Da Cassandra's Legacy, traduzione di Massimiliano Rupalti


Parte di una mini serie sulla fusione nucleare, ecco una breve discussione sullo stato dell'approccio alla fusione basato sul plasma caldo, la cosiddetta configurazione “tokamak”. Questa tecnologia sta progredendo ad un ritmo molto lento: i primi impianti che producono energia dovrebbero apparire non prima di diversi decenni nel futuro (se mai appariranno). Data la situazione, potremmo fare un grande errore di comunicazione se presentassimo questo approccio come la soluzione dei problemi energetici del mondo. A questo ritmo di progresso, molta gente ha già perso la pazienza e si sta rifugiando  nella pseudoscienza e nelle bufale complete. (Immagine sopra da un articolo di Jean Pierre Petit ).


C'è una legge non scritta che domina la ricerca e lo sviluppo  industriale. Dice che devi dimostrare che la tua idea può funzionare in non più di tre anni. In casi eccezionali, cinque anni possono essere il limite ma, normalmente, nessun progetto di ricerca industriale dura più di così. Se un progetto non produce risultati utili in cinque anni, ci sono buone possibilità che non ne darà mai. 

Ci sono diversi esempi della “legge dei tre anni” (o, forse, della “legge dei cinque anni”). Pensate ai fratelli Wright: il loro primo aliante è volato nel 1900 e tre anni dopo hanno volato col primo aereo a motore al mondo. Pensate alla fissione nucleare; il progetto Manhattan è stato attivo dal 1942 al 1946 e in meno di tre anni sono stati creati sia la prima bomba nucleare, sia il primo reattore nucleare. La legge sembra valere indipendentemente dall'ambizione del progetto: che sia una bicicletta o una nave spaziale, devi mostrare che può funzionare in pochi anni.

Al contrario, considerate la “Guerra al Cancro”, lanciata nel 1971 dal presidente Nixon. In più di 40 anni, molti progressi sono stati fatti nella ricerca di base sul cancro, certo, ma la guerra non è stata vinta. Pensate all'idrogeno come combustibile. L'idea di un'economia “basata sull'idrogeno” risale agli anni 60 ma, ad oggi, non esiste niente di pratico sul mercato. Questo tipo di progetti a lungo termine può generare buona ricerca di base, ma difficilmente può produrre risultati pratici.

Quindi esaminiamo l'idea della fusione nucleare controllata sotto questa luce. Stiamo ancora lavorando, prevalentemente, sul concetto “tokamak”, proposto negli anni 50 dal fisico russo Andrei Sakharov. Non c'è dubbio che un tokamak può produrre la fusione nucleare, ma in più di 50 anni di lavoro non siamo stati in grado di raggiungere il punto di “pareggio”, che è la condizione in cui la quantità di energia prodotta dalla fusione è la stessa di quella necessaria per mantenere il plasma in uno stato stazionario. Si suppone che il  progetto europeo ITER sulla fusione nucleare raggiunga e superi quel punto quando diventerà pienamente operativo, nel 2026, cioè circa 20 anni dopo l'avvio del progetto. L'intero progetto ITER dovrebbe durare fino al 2038. Sono tempi lunghi in modo anomalo per un progetto di ricerca industriale. Considerate anche che, anche se ITER raggiungesse i suoi obbiettivi, ci troviamo a ordini di grandezza lontani da un dispositivo effettivamente capace di produrre energia utile. 

Ora, naturalmente, è impossibile dire che il tokamak non produrrà mai energia utile. Ma guardate la figura all'inizio del post. Non vi rende perplessi? Sembra che stiamo semplicemente facendo la stessa macchina, solo un po' più grande, nella speranza che, alla fine, funzioni. Pensate se un 747  sembrasse semplicemente un aereo dei fratelli Wright, solo più grande. Non è impossibile arguire che abbiamo preso una strada senza uscita col tokamaks, come discusso in un recente articolo di Jean Pierre Petit. Anche altri fisici, come Luigi Sertorio, sono molto scettici su questi sforzi per la fusione nucleare.

In breve, il progetto ITER non è un progetto di ricerca industriale, è un progetto di ricerca di base. Naturalmente non c'è nulla di sbagliato nello studiare la fusione nucleare, i plasma a temperature molto alte e cose simili. E' scienza seria messa in atto da persone competenti e possiamo apprendere molte cose utili da questo lavoro. E, facendolo, potremmo anche trovare il modo di ottenere energia utile. Ma non possiamo pensare a ITER (o a sforzi simili di ricerca sulla fusione) come qualcosa che sia direttamente rivolta a risolvere i problemi energetici del mondo.

Il problema è che può darsi che non siano in tanti a conoscere la “legge dei tre anni”, ma ci sono limiti alla pazienza umana. Dall'alba dell'”era nucleare”, alla gente è stato raccontato che la scienza può risolvere i problemi energetici del mondo con la fusione nucleare. Ma questa non ha prodotto nulla di funzionante in 50 anni. Ora gli viene detto che deve aspettare per diversi decenni ancora. A questo punto, non sorprende se vediamo così tanta gente che cerca rifugio nella pseudoscienza e nelle bufale complete della recente mania della “fusione fredda”. E' un disastro, perché la gente viene facilmente convinta che ci sono soluzioni miracolose ai problemi energetici e tende a trascurare le tecnologie, come le rinnovabili, che non sono così spettacolari, ma che producono energia. Ma non esistono miracoli nella scienza e ce la dobbiamo cavare con quello che abbiamo ora.




11 commenti:

  1. Giusto.
    Il problema è che nessuna fonte rinnovabili (nemmeno tutte quante messe insieme) può garantirci il perpetuarsi del nostro attuale stile di vita

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  2. la soluzione di tutti i problemi legati allo spostamento è il motore a curvatura. Appena messo in commercio potremo fare a meno del puzzolente petrolio e l'antimateria è altrettanto abbondante della materia, quindi combustibile inesauribile. Però non ditelo a Passera, sennò dopo due ore ha già rivelato il segreto.

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  3. ...Lovelock, lo stesso di Gaia, ci ricorda che 1/3 di ogni mammifero in particolare, per il meatbolismo parecchio più veloce rispetto a rettili e pesci, inevitabilmente morirà di cancro per il solo fatto di respirare ossigeno a livello cellulare, una molecola altamente pericolosa quando scissa producendo gli ioni perossido e superossido; in effetti "la guerra al cancro" più che velleitaria è sbagliata quando è intesa come la spasmodica ricerca che nessun individuo possa mai ammalarsi o venir meno per una neoplasia di prima istanza. ( Con l'ospedalizzazione spasmodica dei baby boomer oggi cominciamo da assitere, probabilmente per poco causa i noti problemi economico/energetici, ad un curioso fenomeno : molti individui deceduti per neoplasia avevano avuto una forma di neoplasia diversa 3-4-5 lustri prima )
    Credo che la principale soluzione al problema energetico ambientale oggi sia meno uomini: fra 50 anni ci divertiremo col torio e con l'idrogeno.

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    1. torio e idrogeno: stesso discorso della fusione. Hanno già passato il periodo di studio da decine di anni e i risultati si vedono: centinaia di centrali al torio installate e milioni, che dico miliardi, di mezzi alimentati a idrogeno. Per me la soluzione è darsi una calmata e cominciare a riscoprire i tesori che sono dentro noi stessi, scordandosi quelli imposti dal consumismo, ma come dice S.Agostino, il peccato dell'avidità è duro a morire. Figuriamoci gli altri.

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  4. Quando si parla di "legge dei tre anni" l'uso delle virgolette è doveroso.
    In generale possiamo dire che un'idea può "produrre" qualcosa di concreto anche in base alle condizioni al contorno.
    Pensiamo al FV... è partito molto tempo fa, eppure soltanto oggi sembra trovare uno sviluppo significativo e tale da determinare una vera e propria realtà industriale.
    Oppure pensiamo al trasporto fluviale e su rotaia, molto più puliti ed efficienti di quello su gomma. Eppure oggi non occupano di certo il posto che meritano!
    In antichità si facevano case ben isolate e a basso prezzo. Oggi ci indebitiamo a vita per abitare in un buco di 50 metri quadri fatto con i piedi!
    Insomma, il successo di un'idea non è determinato soltanto dalla bontà stessa di quest'idea, ma molto dipende dal contesto in cui si sviluppa.
    Per ogni successo industriale compiuto in 3 anni ne possiamo trovare un'altro che si è compiuto i 7 anni... oppure in 11... o anche in 20... quindi parlare di "legge dei 7 anni" o "legge degli 11 anni"... ecc.

    Il fatto che ci siano stati dei famosi successi industriali compiuti in 3 anni è solo una coincidenza... da qui farne una legge mi pare una forzatura alquanto bizzarra!!!

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  5. Hai pieno diritto alla tua opinione, Sam, ma scusa se ti dico che non hai capito il punto del mio post. Quello che dico è che una tecnologia deve dimostrare di funzionare in tempi brevi. Poi, si può continuare a ottimizzarla per decenni, o anche per secoli; ma è un altro discorso.

    Questo è il caso proprio dell'esempio che fai, quello del fotovoltaico. Le prime celle al silicio fatte alla Bell Labs negli anni '50 avevano efficienze del 5-6%, ci sono voluti decenni per arrivare ai valori attuali. Ma le celle hanno funzionato al primo tentativo - la legge è stata valida anche in quel caso

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    1. OK... adesso sono "allineato".
      Allora questa "legge" non darà scampo all'E-Cat, mentre conferirà il meritato successo al KiteGen ;-)

      Grazie 1000

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    2. l'ironia fatta sui perdenti è di cattivo gusto

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  6. ..La legge dei tre anni credo sia un buon concetto ma non valido in assoluto e che comunque non ci esime dalla ricerca energetica di base: mi focalizzerei più sull'enorme quantità di risorse dispersa in servizi alla persona più che su qualche velleitario tentativo di trovare la pietra filosofale della produzione di energia..Curioso poi che si parli di E-cat e non di vettori energetic per un eventuale E-cat funzionante: se domani matttina avessimo energia elettrica abbondatissima e quindi quasi gratuita, come ricorda il Prof. Bardi nella " Terra svuotata" citando le promesse della propaganda nucleare negli anni 50, rimarrebbe insoluta la questione del trasporto privato e del trasporto merci lontano dalle ferrovie, che in un paese montagnoso come l'Italia interessa i 2/3 della popolazione : dopotutto l'idroelettrico ( implementabile con migliaia di microdighe ) ce lo abbiamo, il solare fotovoltaico e soprattutto, a mio avviso, a concentrazione è ampiamente implementabile a scapito dei servizi, quello che manca sono batterie almeno di un ordine di grandezza su scala dieci superiori alle migliori attuali per densità energetica e sostenibilità dei materiali : la solita vecchia questione : Perchè A Lourd vanno i malati su una sedia a rotelle ma non gli amputati ?....La morale è la solita, formiche e cicale a fine estate, com tanti sofismi in più, ovviamente....

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    1. andare alla ricerca del sensazionale è stata per me una strategia perdente. La natura ha dei limiti notevoli (leggi leggi della termodinamica e non solo): in questi limiti, che non vanno da - infinito a + infinito, come vorremmo noi, la pubblicità e la politica dobbiamo muoverci e se possibile non muoverci assolutamente, perchè come dice un vecchio detto toscano: se ti agiti, chi ti ce lo ha messo, gode di più. I sofismi lasciamoli ai politici, che è meglio.

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  7. Questa legge dei 3/5 anni appena citata altri non è che la legge fondamentale del progresso più sfrenato e irrazionale che l'uomo fino ad oggi ha perpetuato ottenendo si,risultati tangibili subito ma a quale prezzo!Trovo ammirevole invece lo sforzo che ormai si protrae da decenni per trovare una fonte d'energia pulita ed ecosostenibile...meno male che c'è gente alla quale la legge dei 3/5 anni non importa nulla altrimenti,poveri noi.Invece di ostentare quel pessimismo tipico degli speculatori economici io,farei di tutto per dare il mio contributo positivista augurandomi che il raggiungimento dello scopo sia imprescindibile e auspicabile.

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