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 Si costruirà in Italia il "DTT"

superlaboratorio di ricerca

sulla fusione nucleare

 

Enea DTT inverter lab frascati

Immagine artistica del superlaboratorio "DTT" per la fusione nucleare (credit enea.it)

 

18.10.17 - Un altro passo avanti verso la costruzione di uno dei più ambiziosi progetti di ricerca europei nel settore della produzione di energia da fusione nucleare, ovvero il meccanismo fisico che alimenta le stelle. Nei primi mesi del 2018 prenderà il via la realizzazione a Frascati della Divertor tokamak test facility (DTT), un'infrastruttura strategica nella roadmap verso la fusione. Si tratta di un laboratorio scientifico-tecnologico fra i più grandi d’Europa che prevede investimenti pubblici e privati per 500 milioni di euro e l’impiego di oltre 1500 persone altamente specializzate, direttamente e nell’indotto.

Al progetto, contribuirà EUROfusion il consorzio europeo cui è affidata la gestione delle attività di ricerca sulla fusione nucleare che ha appena previsto un finanziamento da 60 milioni di euro. Ad annunciarlo, nel corso di un’audizione sul Progetto di fusione nucleare ITER alla Commissione Attività produttive della Camera, il Presidente dell’ENEA Federico Testa. “Ai fondi decisi da EUROfusion dovrebbero adesso aggiungersi altre risorse a livello nazionale, tra cui i 40 milioni di euro messi a disposizione dal Miur con la delibera Cipe del 3 agosto scorso e gli altri 40 impegnati dal Mise a partire dal 2019, per un contributo da erogare nei 4 anni successivi” ha dichiarato Testa.

“Più in generale – ha concluso Testa – la realizzazione di questa infrastruttura strategica, che oltre all’ENEA vede il coinvolgimento di numerose istituzioni di ricerca, università e imprese, è un ottimo risultato per l’Italia nella prospettiva di produrre energia in modo sostenibile, contribuire alla decarbonizzazione del sistema ed accompagnare l’industria italiana verso le frontiere più avanzate della ricerca sui materiali”.

Ideata dall’ENEA in collaborazione con CNR, INFN, Consorzio RFX, CREATE e alcune tra le più prestigiose università del settore, la DTT nasce quale anello di collegamento tra i grandi progetti internazionali di fusione nucleare ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) e DEMO (DEMOnstrating fusion power reactor, il reattore che dopo il 2050 dovrà produrre energia elettrica da fusione nucleare) per fornire risposte, scientifiche, tecniche e tecnologiche a problematiche di grande rilievo quali la gestione dei grandi flussi di potenza prodotti dal plasma combustibile e i materiali da usare come ‘contenitore’ a prova di temperature elevatissime.

Tecnologie avanzate e ricadute per le imprese

Dalla realizzazione della DTT sono attese ricadute di grande rilievo per tutta la comunità scientifica e le aziende italiane ed europee. Ad oggi, la ricerca sulla fusione ha portato risultati rilevanti in termini scientifici ed economici con ricadute significative per le imprese italiane. In ITER (sede a Cadarache, Francia), ad esempio, sono coinvolte, a vario titolo, oltre 500 industrie italiane, 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. E l’obiettivo è di generare nuovi contratti per altre centinaia di milioni di euro nei prossimi 5 anni.

Alla base della DTT c’è la stessa tecnologia impiegata per ITER, ma con in più la possibilità di eseguire test utilizzando tecniche brevettate dall’ENEA. DTT sarà un cilindro ipertecnologico alto 10 metri con raggio 5, all’interno del quale saranno confinati 33 metri cubi di plasma alla temperatura di 100 milioni di gradi con una 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 “scaldato” lavorerà ad una temperatura di oltre 100 milioni di gradi, i 26 km di cavi superconduttori, in niobio e stagno e i 16 km di quelli in niobio e titanio, distanti solo poche decine di centimetri, saranno a 269 °C sotto zero. Grazie a materiali superconduttori di ultima generazione realizzati dall’ENEA in collaborazione con l’industria di settore, il plasma all’interno di DTT raggiungerà una densità di energia confrontabile a quella del futuro reattore. 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.

Italia leader nella ricerca sulla fusione

L’Italia ha conquistato un’indiscussa leadership nel campo della fusione: oggi è tra i principali partner delle agenzie europee EUROfusion e Fusion for Energy (F4E) e contribuisce ai grandi programmi di ricerca internazionali: DEMO, Broader Approach ed ITER, in via di realizzazione a Cadarache, nel sud della Francia.
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 di eccellenza riconosciuto a livello nazionale e internazionale. I suoi ricercatori sono stati 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.

Oggi l’ENEA è 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.

ITER è un progetto mondiale da 20 miliardi di euro al quale partecipano Cina, Giappone, India, Corea del Sud, Russia, USA e UE, concepito per dimostrare la fattibilità della produzione di energia da fusione realizzando a Cadarache, un reattore sperimentale alto 30 metri e dal peso di 23 mila tonnellate che dal 2050 dovrà produrre energia elettrica. Si tratta di un’impresa tecnologica ed ingegneristica fra le più grandi e complesse a livello mondiale, fortemente incentrata su collaborazione e sinergie fra ricerca e industria in aree tecnologicamente avanzate. (red)

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