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Pacific Fusion prepara una macchina da record per la fusione
Pacific Fusion ha avviato a Los Lunas, nel New Mexico, l'assemblaggio di un impianto sperimentale da circa un miliardo di dollari che tenterà di ottenere energia dalla fusione nucleare usando giganteschi impulsi elettrici. L'obiettivo dichiarato è produrre, entro la fine del decennio, più energia di quanta ne consumi l'intera struttura. La stessa macchina potrebbe inoltre sostenere ricerche sul mantenimento dell'arsenale nucleare statunitense.
Nel capannone sono in costruzione i primi due degli oltre 150 moduli cilindrici, grandi quanto camion, che circonderanno una camera di reazione centrale. Questi generatori Marx a impedenza adattata sono banchi di condensatori progettati per scaricarsi simultaneamente. L'impulso risultante dovrebbe essere migliaia di volte più potente di un fulmine e convergere su una capsula di combustibile grande approssimativamente come un pisello.
La corrente produrrebbe un intenso campo magnetico attorno alla capsula, comprimendo gli isotopi dell'idrogeno contenuti al suo interno. Se pressione e riscaldamento raggiungessero valori sufficienti, i nuclei potrebbero fondersi formando elio e liberando energia. Il principio fisico è noto, ma resta da dimostrare che questa specifica architettura possa ripeterlo con un bilancio favorevole su scala d'impianto.
Il traguardo scelto dall'azienda è il guadagno netto d'impianto, una soglia più impegnativa rispetto alla produzione di energia superiore a quella che raggiunge direttamente il bersaglio. Secondo le stime del direttore tecnologico Keith LeChien, ogni impulso richiederebbe circa 80 megajoule per caricare i condensatori e produrrebbe 100 megajoule di energia da fusione. Il progetto prevede che circa il 12% dell'energia iniziale raggiunga la capsula.
Il confronto principale è con la National Ignition Facility della California, dove nel 2022 192 laser ottennero per la prima volta l'accensione, generando dalla reazione più energia di quella depositata sul combustibile. L'intera struttura consumò tuttavia molta più energia di quella liberata. Nei sistemi laser meno dell'1% dell'energia iniziale raggiunge la capsula, anche a causa delle molte conversioni intermedie.
La potenza pulsata offre un percorso più diretto dalla carica elettrica alla compressione del bersaglio, ma un singolo risultato positivo non equivarrebbe a una centrale pronta per la rete. La stessa Pacific Fusion stima che il guadagno iniziale sarebbe circa un quinto di quello necessario per produrre elettricità. Serviranno quindi rendimenti maggiori e un sistema capace di funzionare ripetutamente, non soltanto di eseguire singoli impulsi sperimentali.
Il programma viene sviluppato in collaborazione con i Sandia National Laboratories, che studiano applicazioni della potenza pulsata sia per l'energia sia per la sicurezza nazionale. Pacific Fusion, fondata nel 2023, ha raccolto oltre un miliardo di dollari, in parte subordinati al raggiungimento di specifici traguardi tecnologici. La macchina dovrà ora trasformare quelle previsioni in misure sperimentali verificabili.
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