Fusione, Martin (Unipd): esperimento DTT in funzione nel 2026

Primi appalti per progetto italiano al centro Enea di Frascati

SET 21, 2020 -

Roma, 21 set. (askanews) – È entrata nella fase operativa la realizzazione presso il Centro di ricerche ENEA di Frascati del DTT – Divertor Tokamak Test facility che dovrà sperimentare soluzioni avanzate per l’energia da fusione e dovrebbe entrare in funzione entro il 2026. Qualche giorno fa l’ENEA ha annunciato l’assegnazione dei primi appalti per realizzare DTT, progetto finalizzato allo sviluppo della fusione come fonte di energia inesauribile, pulita e sicura, fortemente voluto dall’Italia per rafforzare la leadership in un settore considerato strategico. Il progetto del valore di circa 600 milioni di euro con rilevanti ricadute scientifiche, tecnologiche e occupazionali per il nostro Paese.

Sull’avanzamento del progetto askanews ha intervistato il prof. Piero Martin del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova, Responsabile Area Fisica nel DTT Project Board e membro del Consorzio Rfx.

‘Nonostante la drammatica emergenza Covid le attività per la progettazione e la realizzazione del nuovo esperimento Divertor Test Tokamak (DTT) sono continuate durante il 2020, così come quelle dedicate allo studio delle complesse tematiche fisiche sulle quali DTT dovrà fare luce. Sia pur a distanza – dice Martin – ingegneri, fisici e tecnici hanno lavorato sodo anche durante il lockdown per quello che sarà uno tra i principali esperimenti scientifici mai realizzati nel nostro Paese e tra i più importanti a livello mondiale per la fusione. Ciò ha consentito significativi progressi sia scientifici che tecnologici e l’avvio delle procedure per la fornitura di importanti componenti di alta tecnologia’.

Per realizzare DTT è stata creata la società DTT Scarl, composta da ENEA (74%), ENI (25%) e Consorzio CREATE (1%) e a breve è previsto l’ingresso di nuovi soci: l’Infn, il Cnr, il Consorzio Rfx, il Politecnico di Torino e le Università di Milano Bicocca, Tuscia e Roma Tor Vergata. Intanto è stata avviata la struttura organizzativa tecnico-scientifica della Scarl, con la nomina del Project Manager e del Project Board, e sono stati identificati i responsabili di cruciali aree scientifico-tecniche.

Ricordiamo innanzitutto in che cosa consiste DTT e quale ruolo gioco nella ricerca sull’energia da fusione. ‘DTT è un tokamak, ovvero un dispositivo a forma di ciambella nel quale verranno prodotti e confinati plasmi costituiti da deuterio (che è un isotopo dell’idrogeno). Il plasma è un gas ad altissima temperatura – nel caso di DTT si parla di circa cento milioni di gradi – i cui atomi sono ionizzati. Lo scopo di DTT – spiega il prof. Martin – è studiare la fusione termonucleare controllata. La fusione è il processo che avviene nel sole e che lo alimenta e che stiamo cercando di riprodurre in laboratorio per ottenere una sorgente di energia elettrica pulita, senza scorie di lunga durata, sicura e libera da CO2’.

‘Negli ultimi mesi – prosegue il Responsabile Area Fisica nel DTT Project Board – si sono fatti significativi progressi per l’avvio della fase realizzativa. Ci si è concentrati con priorità sui componenti superconduttori, che sono elementi chiave per il successo dell’esperimento e richiedono complessi processi di costruzione. Per confinare all’interno della ‘ciambella’ il plasma si usano campi magnetici prodotti da bobine superconduttrici: essi costituiscono una sorta di rete immateriale a maglie molto strette che con la complicità di leggi fisiche fondamentali ingabbia il plasma. Il processo di costruzione di queste bobine è un concentrato di alta tecnologia particolarmente affascinante. Si parte con la produzione di un filo di materiale superconduttore molto sottile (il cosiddetto ‘strand’), con un diametro di poco inferiore al millimetro. Questi fili sottilissimi – spiega il prof. Martin – vengono poi intrecciati tra loro fino a produrre dei cavi con diametro pari a qualche centimetro, proprio come si fa quando si intrecciano i capelli per fare le trecce o i fili di una corda da montagna. I cavi vengono poi assemblati nel prodotto finale, le grandi bobine, alte qualche metro ed installate intorno alla camera di scarica di DTT, che produrranno il campo magnetico. Questo processo è molto complesso e viene realizzato in diversi stadi, su ciascuno dei quali lavorano imprese di alta tecnologia’.

A fine 2019 è stato assegnato il contratto per i fili (strand) che prevede ‘la realizzazione di circa 100 tonnellate di filo superconduttore (tanto ne serve per i sistemi magnetici di DTT), che equivale a circa 22000 chilometri di filo: più o meno metà della circonferenza terrestre all’equatore! La fornitura procede regolarmente e i primi blocchi di fornitura sono già stati consegnati a Frascati. Responsabili della produzione del filo superconduttore sono tre aziende, una coreana, una statunitense e una giapponese. Per la produzione di questo componente purtroppo il nostro Paese non ha potuto dare un contributo, ma si spera che per la realizzazione di altri componenti cruciali di DTT le aziende italiane ed europee potranno giocare ruoli di grande rilievo’.

In questi mesi poi è stato lanciato il bando per l’assegnazione del contratto per la costruzione, a partire dal filo superconduttore, dei cavi. ‘La procedura è in corso e si conta di assegnare il contratto entro breve. A seguire, entro la fine dell’anno, partiranno anche le procedure per la gara dedicata alla fornitura delle grandi bobine per la produzione del campo magnetico’.

DTT può contare non solo sull’alta tecnologia ma sulla lunga tradizione e sul grande valore della ricerca fisica italiana in materia di fusione sia nell’Enea sia in università ed enti di ricerca. ‘In parallelo alle attività di progettazione esecutiva e realizzazione sono stati fatti significativi progressi anche nelle attività scientifiche e in particolare nello studio e nella simulazione dei processi fisici che avverranno in DTT e nella progettazione degli strumenti diagnostici per misurarli. Gruppi di lavoro coordinati da fisici italiani, con l’ausilio anche di colleghe e colleghi europei, – spiega Martin, professore ordinario di Fisica sperimentale all’Università di Padova – stanno studiando le complesse proprietà dei futuri plasmi di DTT. Questi studi, realizzati anche grazie ad avanzati codici numerici e super-calcolatori, consentono di prevedere alcuni comportamenti fisici di DTT e di fornire utili informazioni agli ingegneri per l’ottimizzazione del progetto’. Nonostante alcuni ritardi dovuti alla pandemia, DTT ‘dovrebbe iniziare a funzionare entro il 2026’.

Il progetto italiano rappresenta un tassello importante nel più ampio panorama europeo e mondiale per lo studio della fusione, direttamente collegato all’esperimento ITER. ‘Nel lungo termine – sottolinea Martin – la fusione può dare un contributo significativo ad un paniere energetico libero da CO2 e quindi sostenibile e ecologicamente compatibile. Punta di diamante della ricerca sperimentale sulla fusione è l’esperimento Iter, in costruzione a Cadarache in Francia e al quale partecipano Unione Europea, Giappone, Corea, Cina, Russia, Stati Uniti e India. La costruzione di Iter procede oggi speditamente. Proprio a luglio – ricorda – si è raggiunta un’importante pietra miliare, ovvero l’inizio delle attività di assemblaggio del tokamak all’interno del grande edificio che lo conterrà. C’è ancora molto da fare, ma è una tappa estremamente significativa che dimostra come il progetto proceda’.

‘DTT – aggiunge il prof. Martin – avrà un ruolo assai importante sia per chiarire elementi essenziali sui processi fisici che regolano la gestione di grandi flussi di energia dal bordo del plasma e sia per supportare le ricerche che verranno condotte in Iter al fine di raggiungere i suoi importanti obiettivi fusionistici. Il divertore, che dà il nome all’esperimento, è infatti proprio quel componente di un dispositivo di fusione dedicato a deviare i flussi di energia in zone dove possono essere mitigati. Un nome che affonda le radici nella nostra cultura classica: ha infatti un’etimologia latina, dal verbo ‘divertere’, ovvero deviare, volgere altrove. DTT – conclude – sarà anche assai rilevante per la progettazione di Demo, il dispositivo che seguirà Iter e che sarà il prototipo di reattore a fusione nucleare per la produzione di energia elettrica’.