Fusione nucleare, in Italia nuova tecnologia targata Enea | Ingegneri.info

Fusione nucleare, a Frascati la DTT

Un progetto da 500 milioni di euro che ha visto concorrere 9 siti in tutta Italia: annunciati ricorsi ma l'obiettivo dell'ENEA è partire a novembre 2018 con la realizzazione del macchinario

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Una macchina sperimentale per la fusione nucleare nascerà a Frascati: è la Divertor Tokamak Test facility (DTT) e renderà il sito dell’ENEA centro di eccellenza internazionale per la ricerca sulla fusione nucleare. I lavori di costruzione dovrebbero iniziare a novembre 2018 e costare 500 milioni di euro. Il DTT è nei fatti l’anello di congiunzione con l’ITER, il reattore sperimentale in costruzione in Francia. L’obiettivo è verificare fattivamente la possibilità scientifica di produrre energia nucleare pulita attraverso la fusione e non la fissione nucleare.

Ecco nel dettaglio i vari step relativi alla scelta del sito per la realizzazione della DTT e i riferimenti tecnici e delle tempistiche:

La scelta dell’Enea sul posizionamento della Divertor Tokamak Test facility

Il Consiglio di Amministrazione dell’ENEA ha approvato la relazione conclusiva con la graduatoria finale delle nove località candidate ad ospitare la  Divertor Tokamak Test facility. La commissione, composta dai direttori del Dipartimento Fusione dell’ENEA, Aldo Pizzuto, delle Infrastrutture, Marco Citterio, dell’Amministrazione, Giuseppe Pica, il responsabile scientifico del Progetto DTT, Flavio Crisanti, il responsabile della Divisione Tecnologie per la Fusione, Giuseppe Mazzitelli, il responsabile Sviluppo e Ingegneria del Consorzio RFX, Roberto Piovan e Antonella Migliore in qualità di Segretario, ha iniziato i lavori di valutazione il primo febbraio 2018. Sulla base dei requisiti tecnici, economici ed ambientali richiesti, il punteggio più elevato è stato assegnato dall’apposita Commissione di valutazione al sito di Frascati (Roma), seguito dalla Cittadella della Ricerca (Brindisi) e Manoppello (Pescara).

Se da un lato Frascati esulta, dagli altri centri di ricerca dei nove che hanno presentato la candidatura, si annuncia battaglia, anche legale, per questa scelta dell’ENEA: è il caso ad esempio del presidente della Regione Abruzzo Luciano D’Alfonso, che ritiene penalizzato il sito di Manopello in base ad una errata valutazione circa la fibra ottica in grado di servire il centro abruzzese. Anche dalla Puglia il consigliere regionale Fabiano Amati ha affermato di voler proporre ricorso verso la decisione dell’ENEA: “La proposta di Brindisi ha ottenuto lo stesso punteggio di Frascati sui requisiti essenziali (100), un punteggio maggiore sugli ulteriori elementi (100 contro 91) e il miglior punteggio sull’offerta economica (5 contro 0). Abbiamo invece perduto (22,49 contro 4,5) sul valore delle infrastrutture esistenti nella misura in cui risultano utili e disponibili a ridurre il costo dell’investimento – spiega il presidente della Commissione Bilancio della Regione Puglia Fabiano Amati – senza capire in che termini le singole strutture saranno rese funzionali al nuovo progetto e con quali oneri di adattamento al nuovo progetto”. Ma dall’ENEA spiegano che è tutto regolare: “Dai sopralluoghi effettuati nei 60 giorni di istruttoria e dall’esame della documentazione ricevuta, sono emerse indicazioni fattuali per valutare l’idoneità dei siti: a ogni requisito è stato associato uno specifico punteggio per elaborare la graduatoria – ha dichiarato il presidente della Commissione Alessandro Ortis, già Presidente dell’Autorità per l’energia-.  È stato un percorso laborioso e di grande impegno, facilitato da un apprezzatissimo dialogo di approfondimento con le amministrazioni regionali e locali che hanno assicurato un apporto di qualità al lavoro della Commissione”.

Il cronoprogramma per la Divertor Tokamak Test facility

L’avvio dei lavori della DTT è atteso entro il 30 novembre 2018, con la previsione di concluderli in sette anni: saranno coinvolte oltre 1500 persone di cui 500 direttamente e altre 1000 nell’indotto con un ritorno stimato di 2 miliardi di euro, a fronte di un investimento di circa 500 milioni di euro. I finanziamenti sono sia pubblici che privati e vedono la partecipazione, fra gli altri, di Eurofusion, il consorzio europeo che gestisce le attività di ricerca sulla fusione (60 milioni di euro) per conto della Commissione europea, il MIUR (con 40 milioni), il MISE (40 milioni impegnati a partire dal 2019),  la Repubblica Popolare Cinese con 30 milioni, la Regione Lazio (25 milioni), l’ENEA e i partner con 50 milioni cui si aggiunge un prestito BEI da 250 milioni di euro.

Il progetto DTT e la fusione nucleare

La fusione, processo opposto alla fissione nucleare, si propone di riprodurre il meccanismo fisico che alimenta le stelle per ottenere energia rinnovabile, sicura, economicamente competitiva, in grado di sostituire i combustibili fossili e contribuire al raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione.
La DTT nasce per fornire risposte scientifiche e tecnologiche ad alcune problematiche particolarmente complesse del processo di fusione (come la gestione di temperature elevatissime) e si pone quale anello di collegamento tra i  grandi progetti internazionali ITER e DEMO, il reattore che dopo il 2050 dovrà produrre energia elettrica da fusione nucleare.
Ideata dall’ENEA in collaborazione con CNR, INFN, Consorzio RFX, CREATE e alcune tra le più prestigiose università italiane,  la DTT sarà un cilindro ipertecnologico alto 10 metri con raggio 5, all’interno del quale saranno confinati 33 metri cubi di plasma con un’intensità di corrente di 6 milioni di Ampere (pari alla corrente di sei milioni di lampade) e un carico termico sui materiali fino a 50 milioni di watt per metro quadrato (oltre due volte la potenza di un razzo al decollo).
Il plasma lavorerà a oltre 100 milioni di gradi mentre gli oltre 40 km di cavi superconduttori di niobio, stagno, titanio distanti solo poche decine di centimetri, saranno a 269 °C sotto zero. Bersaglio di tutta la sorgente di potenza, il divertore, elemento chiave del tokamak e il più sollecitato dalle altissime potenze, composto di tungsteno o metalli liquidi, rimuovibili grazie a sistemi altamente innovativi di remote handling.

In questo video è disponibile una sintesi delle funzioni della DTT

Italia leader nella ricerca sulla fusione nucleare

La realizzazione della DTT conferma la forte leadership del nostro Paese nella ricerca sulla fusione. L’Italia contribuisce ai grandi programmi di ricerca internazionali DEMO, Broader Approach ed ITER ed è partner delle agenzie europee  EUROfusion e  Fusion for Energy (F4E). A livello industriale sono coinvolte, a vario titolo, oltre 500 imprese fra cui Ansaldo Nucleare, ASG superconductors (Gruppo Malacalza), SIMIC, Mangiarotti, Walter Tosto, Delata TI, OCEM Energy Technology, Angelantoni Test Technologies, Zanon, CECOM e il consorzio ICAS tra ENEA, Criotec e Tratos, che si sono aggiudicate gare per quasi un miliardo di euro (circa il 60% del valore delle commesse europee per la produzione della componentistica ad alta tecnologia).
L’ENEA è il coordinatore del programma nazionale di ricerca sulla fusione e del consorzio ICAS (Italian Consortium for Applied Superconductivity) che ha un ruolo attivo nella produzione di componenti nell’ambito del Broader Approach e di ITER.
Il Dipartimento Fusione e Tecnologie della Sicurezza Nucleare dell’ENEA con i Centri di Ricerca di Frascati e del Brasimone è un punto di riferimento riconosciuto a livello nazionale e internazionale,  tra i primi a realizzare impianti per lo studio dei plasmi a confinamento magnetico, macchine per la fusione  come il Frascati Tokamak (FT) e il Frascati Tokamak Upgrade (FTU).
Contributi sostanziali vengono forniti nei campi della superconduttività, dei componenti interfacciati al plasma, della neutronica, della sicurezza, del remote handling e della fisica del plasma. E negli ultimi 20 anni, nelle attività sulla fusione sono nati oltre 50 brevetti con ricadute significative per lo sviluppo e la competitività delle industrie nazionali.

Il commento dei vertici ENEA sulla DTT

L’ampia partecipazione e la qualità delle proposte pervenute hanno dimostrato capacità di attivarsi, professionalità e forte attenzione al mondo della ricerca: di questo desidero ringraziare tutte le istituzioni regionali coinvolte – ha dichiarato il Presidente dell’ENEA Federico Testa-.  Oggi  è l’Italia che vince. Perché investe sulla conoscenza e sull’energia sostenibile con un progetto che garantisce prospettive scientifiche e occupazionali positive  per tutti e, in particolare, per i giovani”.
Adesso  – ha aggiunto – si apre la fase dell’avvio operativo che richiederà il massimo impegno per garantire il rispetto della tempistica e degli adempimenti previsti, a cominciare dalla firma di un accordo con la Regione.  Inoltre – ha concluso Testa – la procedura rigorosa e trasparente adottata dalla Commissione e la fattiva collaborazione delle singole Regioni, hanno messo in luce l’esistenza di altri siti meritevoli di essere considerati per future iniziative in campo scientifico”.

Intanto in Italia si discute su un altro fronte nucleare, quello che riguarda il posizionamento del deposito nazionale per le scorie radioattive. E probabilmente sui siti papabili si scateneranno altre polemiche, ma al contrario rispetto alla localizzazione della DTT a Frascati. Ecco un pezzo a firma di Pietro Salomone che spiega anche cos’è la Cnapi, la Carta nazionale per le aree potenzialmente idonee ad ospitare il deposito nazionale delle scorie nucleari.

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