La fusione nucleare riuscirà finalmente a ripulire gli aerei militari? – CleanTechnica

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Ridurre i combustibili fossili è già abbastanza difficile per il trasporto via terra. Le auto e i camion elettrici sono più costosi rispetto ai loro omologhi ICE e, anche se il TCO è inferiore, ciò non rende più facile ottenere l’approvazione per un pagamento più elevato. Anche i pesi massimi dei veicoli elettrici come Tesla stanno lottando per elettrificare gli autotrasporti a lungo raggio. Ma queste sfide sono principalmente legate al costo delle batterie e al costo delle infrastrutture attuali. La tecnologia è stata dimostrata.

I cambiamenti stanno avvenendo anche nel settore dell’aviazione. Gli aerei efficienti, i piccoli aerei e i VTOL a corto raggio sono tutti piuttosto facili da elettrificare. Ma quando gli aerei diventano più grandi, tutti cominciano a parlare di idrogeno. Arriva un punto in cui la densità di energia è semplicemente troppo bassa per non far sì che l'aereo non sia un trasportatore di batterie invece che un trasportatore di persone o merci. E il volo supersonico? Ciò non accadrà presto con le batterie o con l’idrogeno perché l’energia necessaria per sostenerli è semplicemente troppo folle.

Ma alcuni brevetti militari e altre informazioni ipotizzate ci mostrano che i militari potrebbero finire per diventare pionieri del trasporto a fusione. Non solo è il modo migliore per i militari di elettrificare gli aerei veloci, ma gli altri vantaggi avranno senso economico per i militari prima che abbiano senso per i veicoli civili. (il video continua dopo il video incorporato)

[Contenuto incorporato]

Questa storia risale al 2018, quando l’esercito americano brevettò un “sistema di confinamento del plasma”. Se sembra Star Trek, hai ragione. I reattori ad alta potenza hanno bisogno di un modo per mantenere il plasma caldo e bollente all'interno in modo che il tutto non bruci. Ma, a differenza di Star Trek, l'obiettivo non è contenere o confinare una reazione materia-antimateria, ma una reazione di fusione più “convenzionale”. La fusione probabilmente non alimenterà un veicolo spaziale più veloce della luce, ma ha sicuramente energia sufficiente per spingere gli aerei.

Ovviamente, l’energia da fusione cambierebbe il mondo ben oltre l’aspetto militare. Non solo l’energia sarebbe priva di carbonio, ma avrebbe anche un costo molto inferiore per i rifiuti radioattivi. Avere abbondante energia pulita a basso costo cambierebbe anche il panorama geopolitico, poiché le persone non dovrebbero fare affidamento su fonti energetiche limitate a cui alcuni paesi hanno più accesso rispetto ad altri (combustibili fossili). Ciò significa non solo una guerra molto diversa, ma probabilmente molto meno.

Ma trovare i soldi per realizzare un passo avanti così fondamentale non è facile. La maggior parte del mondo è troppo impegnata a cercare di farsi carico delle spese quotidiane per nutrire, abbeverare, dare rifugio e vestire l’umanità per affrontare le nuove tecnologie radicali che impiegherebbero decenni per dare i loro frutti. Ma il mondo tende a spendere MOLTI soldi per gli eserciti e gli Stati Uniti non fanno eccezione. Quindi, ci sono molti più soldi da spendere, e i soldi possono essere spesi in segreto per cercare di ottenere un vantaggio sulle potenze militari concorrenti.

I militari cercano da molto tempo di realizzare aerei a propulsione nucleare, ma l’energia da fissione (al contrario della fusione) è molto più sporca. Metterli su un aereo è sporco, pericoloso e rischioso. Quindi, la tecnologia non è mai stata altro che uno sforzo sperimentale. Tuttavia, ciò che venne appreso finì per essere utilizzato nei sottomarini.

L’esercito americano si è preso il rischio di sperimentare perché avrebbe avuto molti vantaggi. Non avendo bisogno di fare rifornimento e potendo rimanere in cielo per settimane o mesi alla volta, le missioni militari sarebbero molto meno vulnerabili agli attacchi alle linee di rifornimento di carburante e alle navi cisterna. Come un ipotetico veicolo elettrico con un minuscolo reattore a fusione, probabilmente tutti possiamo vedere i vantaggi che deriverebbero da un’autonomia praticamente illimitata.

Quindi, i costi sono qualcosa su cui i militari sarebbero disposti a continuare a correre rischi. Qualunque militare riuscisse a schierare per primo gli aerei a fusione avrebbe un vantaggio straordinario su qualsiasi nemico. Ma ci sono alcune sfide serie da affrontare. Al momento, le reazioni di fusione sono possibili, ma avviarle e mantenerle in funzione attualmente richiede più energia di quella che i progetti dei reattori odierni possono produrre.

In segreto, l’esercito americano ha lavorato per superare questa sfida. Il brevetto menzionato nel video mostra che è possibile non solo fornire tutti i vantaggi della fusione, ma in un pacchetto abbastanza piccolo da adattarsi a qualsiasi cosa, dai caccia ai bombardieri agli aerei di linea. Il segreto del sistema è che produce un migliore confinamento quanto più forte è la reazione di fusione che spinge contro di esso. I ricercatori chiamano questo “auto-sintonizzazione”.

Se i ricercatori riusciranno a capirlo (o se riusciranno a farlo), sarà possibile aggiungere energia all’aria con liquidi surriscaldati invece di bruciare combustibili fossili. Quindi, potresti sostanzialmente avere una versione elettrica di un motore a reazione. Ciò significherebbe aerei che possono durare tutta la loro vita utile senza bisogno di nuovo carburante.

Oltre all’autonomia di volo illimitata, la disponibilità di tutta quell’energia extra nel cielo potrebbe fare molto di più. L’elettricità in eccesso potrebbe alimentare cose come laser, esche olografiche e altro ancora. Inoltre, le forme e le capacità degli aerei potrebbero essere molto diverse rispetto a oggi.

Se i militari potessero utilizzare la tecnologia per la guerra, alla fine entrerebbe nel mercato civile. Potrebbe quindi diventare commercialmente fattibile e competere con i combustibili fossili a basso costo. Ciò finirebbe per rappresentare un punto di svolta per l’energia pulita, le relazioni pacifiche a livello mondiale e altro ancora.

Perché questo non sostituirebbe le tecnologie pulite di oggi

Una cosa che il video non approfondisce è ciò che accadrà a cose come l'energia solare, eolica e idroelettrica in un mondo futuro con abbondante energia di fusione.

La mia opinione a riguardo è che è estremamente improbabile che la maggior parte del fabbisogno energetico domestico e dei trasporti venga alimentato direttamente da un reattore a fusione. Perché? Perché le piccole dimensioni non significano necessariamente piccoli costi e complessità. Avrà molto più senso dal punto di vista finanziario collegare i reattori a fusione più economici alla rete e poi usarli per produrre elettricità proprio come oggi. Nessuno vuole avere a casa un reattore, scambiatori di calore, impianti idraulici per l’acqua super calda e turbine a vapore che necessitano di manutenzione e riparazioni regolari.

Quindi, cose come i veicoli elettrici con batterie, l’accumulo di energia domestica e l’energia solare avranno ancora un posto, soprattutto se si vuole essere in grado di avere ancora energia durante le interruzioni legate alla rete. Per le applicazioni completamente off-grid, l’energia solare sarà ancora l’opzione più economica per molto, molto tempo.

Immagine in primo piano dal brevetto statunitense US20180047462A1 (dominio pubblico)

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• Fonte: https://cleantechnica.com/2023/12/25/will-fusion-power-finally-clean-up-military-aircraft/