Lo scopo di ITER, il più grande esperimento di fusione al mondo, è dimostrare come creare energia da una reazione di fusione. Dimostrare che l’elettricità può essere prodotta dalla fusione sarà quindi il prossimo passo significativo. È qui che entreranno in gioco le centrali elettriche a fusione dimostrative, o DEMO.
I reattori di tipo DEMO sono più un concept che una realtà. I progetti preliminari per le DEMO finanziate con fondi pubblici, in fase di sviluppo in diversi paesi, devono ancora essere finalizzati. Ciò avverrà in base ai risultati degli esperimenti ITER.
Le DEMO dovrebbero funzionare quasi continuamente per produrre più di 50 megawatt (MW) di guadagno elettrico. La sfida chiave che intendono affrontare è come mantenere stabile il plasma di fusione abbastanza a lungo da produrre energia su base continuativa.
Ancora nulla di definitivo
Sebbene molte delle DEMO siano ancora in fase di sviluppo, una DEMO pubblica sarà probabilmente un reattore di tipo tokamak e utilizzerà isotopi di idrogeno pesanti (deuterio e trizio) come combustibile. Tuttavia, la fornitura mondiale di trizio è limitata e le stesse DEMO dovranno produrre sufficienti scorte di trizio attraverso le cosiddette “coperte” che allevano ed estraggono il trizio. Dovranno anche essere risolte le sfide nel rifornimento, nell’esaurimento, nel confinamento, nell’estrazione e nella separazione del trizio.
Un’altra importante differenza tra i reattori sperimentali di tipo DEMO ed esistenti sarà l’aggiunta di sistemi e tecnologie appropriate per catturare e convertire l’energia da fusione in elettricità.
“Le macchine di tipo DEMO richiedono la progettazione e l’integrazione di componenti e sistemi complessi che non fanno parte delle macchine sperimentali di fusione esistenti. Sono necessari componenti come coperte da riproduzione al trizio, generazione di energia, controllo delle ustioni e così via“, ha affermato Elizabeth Surrey, Head of Technology presso l’Atomic Energy Authority del Regno Unito. “Le condizioni operative di una DEMO sono particolarmente ostili ai materiali, poiché il plasma in fiamme genera un elevato flusso di neutroni e densità di potenza elevate sulle pareti. Le DEMO richiedono lo sviluppo di nuovi materiali e tecnologie”.