Il dibattito riguardo alla ricerca e all'impiego delle risorse cosiddette "rinnovabili" è sempre vivo e accesso: le riserve di petrolio, e in generale di tutti gli idrocarburi liquidi, non sono infinite, ed è ormai un fatto accettato da tutti che presto o tardi arriverà il giorno in cui dovremo dire addio per sempre a diesel e benzine varie. Come potremo quindi soddisfare la sempre crescente richiesta energetica del nostro pianeta? Le proposte vagliate dalla comunità scientifica e imprenditoriali sono numerose:
- energia nucleare a fissione: già collaudata e adoperata in molti paesi, ha il gravissimo difetto di essere molto pericolosa su scala globale in caso di incidenti gravi;
- energia solare: virtualmente infinita ma costosa e dai bassi rendimenti, impiega materiali rari e a volte dal difficile smaltimento;
- energia eolica: anch'essa virtualmente infinita, ha il grande svantaggio di essere molto invasiva (i generatori sono grandi e rumorosi) e soprattutto di essere soggetta ai "capricci" del vento;
- energia geotermica: forse una delle più interessanti, è frenata dal fatto che le trivellazioni necessarie a raggiungere le calde profondità del terreno sono molto costose e complesse;
- energia a biomassa: non ha un grandissimo rendimento, libera nell'atmosfera grandi quantità di anidride carbonica e ha bisogno di grandi quantità di materiale organico, tipicamente di origine vegetale, per funzionare: materiale che spesso potrebbe essere utilizzato per l'alimentazione umana o animale. Può essere causa di cattivi odori;
- energia idroelettrica: l'energia rinnovabile più collaudata, è adoperata da molti decenni in Italia: ovviamente ha il difetto di essere utilizzabile sono nelle zone montagnose e ha un grandissimo impatto ambientale sulle vallate.
- energia "ondosa": è una forma relativamente nuova di energia rinnovabile che sfrutta il moto ondoso del mare: ovviamente può essere sfruttata solo in prossimità delle coste di mari particolarmente agitati e non ha un grande rendimento.
Una rosa di alternative alquanto estesa, ognuna con i suoi pro e i suoi contro: ebbene, in realtà TUTTE queste forme di energia, compresa quella proveniente dai combustibili fossili, non sono altro che un "riadattamento" dell'energia liberata dal processo di fusione nucleare.
Spieghiamo quindi brevemente cosa sia la fusione nucleare: quando degli atomi vengono scaldati a temperature estremamente elevate (parliamo di milioni di gradi centigradi) gli effetti di repulsione elettromagnetica, simili a quelli che portano due calamite a respingersi quando se ne si avvicinano i due capi aventi la stessa polarità, vengono superati dall'attrazione dovuta all'interazione nucleare forte, che tende invece ad attrarre gli atomi. Questo accade perchè l'attrazione dovuta all'interazione nucleare forte diminuisce molto velocemente quando ci si allontana dall'atomo, mentre la repulsione elettromagnetica diminusce molto più lentamente: scaldando moltissimo gli atomi essi iniziano a vibrare talmente forte da "scontrarsi" uno contro l'altro, avvicinandosi tanto da permettere all'interazione nucleare forte di "vincere" la sfida contro la repulsione elettromagnetica, permettendo ai due atomi, appunto, di fondersi in un unico atomo nuovo, più pesante. Questo processo libera quantità enormi di energia, molto maggiori di quelle ricavabili dal processo di fissione nucleare che si utilizza attualmente nelle centrali termonucleari (in sostanza si tratta del processo inverso), tanto che la fusione nucleare è il processo che accade all'interno delle stelle, come il nostro Sole, e le fa bruciare.
Ma perchè tutte le energie usate dall'uomo derivano dall'energia prodotta nelle stelle tramite il processo di fusione? Riprendiamo la lista stilata prima, e analizziamo le fonti energetiche una per una:
- fissione nucleare: in questo processo degli atomi pesanti (come l'uranio e il polonio) sono bombardati da dei neutroni: la rottura (e da qui il termine fissione) di questi atomi pesanti libera grandi quantità di energia, che precedentemente era contenuta nel nucleo dell'atomo. Ma questa energia da dove proviene? Ebbene, essa è diretta conseguenza del processo di fusione avvenuto nelle stelle miliardi di anni fa, perchè è grazie a tale processo che si sono formati gli atomi pesanti che noi ora spezziamo. Senza la fusione non avremmo atomi da spezzare, e quindi niente centrali a fissione.
- energia solare: in questo caso la spiegazione è ancora più semplice. Il Sole è una stella, e di conseguenza l'energia che esso irradia proviene direttamente dai processi di fusione che avvengono al suo interno.
- energia eolica e "ondosa": come può dipendere dalla fusione nucleare l'energia che ricaviamo dai venti, sia direttamente che tramite le onde che essi generano? Ebbene, dobbiamo analizzare cosa sia il motore che mette in movimento le correnti d'aria che fanno ruotare i generatori eolici: esso è il Sole, che scaldando la superficie della Terra in maniera disomogenea provoca delle zone di alta e bassa pressione, causando il flusso d'aria dalle prime alle seconde.
- energia geotermica: la gran parte del calore che scalda la zona superificiale della Terra è dovuto ai processi di fissione nucleare degli atomi presenti naturalmente nella crosta terrestre e nel mantello, e per essi vale lo stesso ragionamento fatto per l'energia termonucleare. L'altra minima quantità di calore che emerge per conduzione dal nulceo terrestre è ovviamente dovuta al fatto che è esso è caldissimo. Questa elevata temperatura, tuttavia, è dovuta al fatto che la terra si è formata dai roventi pulviscoli sparati nello spazio dall'espolsione di una stella, e di conseguenza deriva nuovamente dalla fusione nucleare.
- energia a biomassa e combustibi fossili: in entrambi i casi ciò che viene sfruttata è la combustione o la fermentazione di composti organici: essi, tuttavia, si sono formati grazie al processo di fotosintesi clorofilliana di piante attuali (biomassa) o vissute milioni di anni fa (combustibili fossili). La fotosintesi trae l'energia necessaria alla formazione di questi composti dal Sole, e quindi è direttamente figlia dell'energia a fusione nucleare che avviene nel suo interno.
- energia idroelettrica: siamo giunti all'ultima e più "antica" energia rinnovabile. A questo punto vi chiederete se sia possibile che anche questa fonte energetica derivi dalla fusione nucleare che avviene del Sole. Ebbene sì: è così anche per l'energia idroelettrica. Questo perchè, quando si sfrutta l'energia idroelettrica, si trae energia dalla "caduta" dell'acqua che si trova in alto nelle montagne, che mette in moto i generatori a turbina: ma come ci è arrivata fin lassù l'acqua? Essa è scesa con le piogge, quindi proviene dalle nuvole, che però si sono formate grazie all'acqua evaporata nei mari. E questa evaporazione è possibile solo grazie al calore che proviene dai processi di fusione che avvengono nel Sole!
Da questa analisi giungiamo ad una conclusione, potremmo dire, lampante: la fusione nucleare è un ottima fonte di energia, anzi, è LA fonte di energia. Investire nella ricerca scientifica affinchè diventi possibile ricreare questo stesso processo anche sul nostro pianeta per produrre energia elettrica è la strada che ci condurrà alla soluzione al problema energetico.
No comments:
Post a Comment