Ecco Stellarator, il segreto della fusione nucleare per produrre energia infinita è in un codice di 10 secondi

Il sogno di produrre energia da fusione nucleare in modo sostenibile, sicuro e illimitato si fa sempre più concreto grazie a una recente innovazione del Princeton Plasma Physics Laboratory. Un nuovo codice informatico, chiamato QUADCOIL, promette di cambiare radicalmente il modo in cui vengono progettati i reattori a fusione di tipo stellarator. L’energia da fusione...

Mar 24, 2025 - 18:12

Ecco Stellarator, il segreto della fusione nucleare per produrre energia infinita è in un codice di 10 secondi

Il sogno di produrre energia da fusione nucleare in modo sostenibile, sicuro e illimitato si fa sempre più concreto grazie a una recente innovazione del Princeton Plasma Physics Laboratory. Un nuovo codice informatico, chiamato QUADCOIL, promette di cambiare radicalmente il modo in cui vengono progettati i reattori a fusione di tipo stellarator.

L’energia da fusione è la stessa che alimenta il Sole e le stelle: un processo che unisce nuclei leggeri, come quelli dell’idrogeno, per formarne di più pesanti, liberando una quantità enorme di energia. Tuttavia, replicare sulla Terra questa reazione in modo controllato ed efficiente è stato, finora, estremamente complicato.

Una delle principali difficoltà è mantenere il plasma – una sorta di gas caldissimo costituito da particelle cariche – stabile e sufficientemente caldo, confinandolo con l’uso di campi magnetici complessi. Nonostante i decenni di ricerche, i reattori a fusione non sono ancora riusciti a produrre più energia di quanta ne consumano, anche a causa dei costi elevatissimi e della difficoltà di progettazione.

QUADCOIL: il software che semplifica la fusione

Gli scienziati del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) hanno sviluppato un codice chiamato QUADCOIL, pensato per facilitare e rendere economicamente sostenibile lo sviluppo di reattori a fusione basati sulla tecnologia degli stellarator. Questi dispositivi, nati proprio da un’idea del PPPL 70 anni fa, sfruttano potenti magneti per confinare e riscaldare il plasma, con l’obiettivo di generare energia elettrica.

QUADCOIL è in grado di calcolare in pochi secondi quali forme di plasma sono più adatte – e meno costose – per la produzione di energia da fusione. Con questo strumento, gli scienziati possono scartare rapidamente le configurazioni non praticabili e concentrarsi su quelle più promettenti, riducendo tempi e costi in modo drastico.

Velocità, precisione e sinergia tra scienza e ingegneria

Senza QUADCOIL, il processo di selezione delle forme di plasma richiedeva tra 20 minuti e diverse ore. Ora bastano 10 secondi. Il codice permette di regolare facilmente i parametri prima di investire nella costruzione di magneti su misura per ciascun esperimento.

Il software consente inoltre di inserire specifiche ingegneristiche personalizzate, come il tipo di materiale dei magneti, la forma desiderata e la loro disposizione spaziale. Sulla base di questi dati, QUADCOIL genera la geometria ottimale per i magneti, risparmiando tempo e risorse nella fase di progettazione.

Finora, la progettazione di reattori a fusione avveniva tramite due software distinti: uno calcolava la forma ottimale del plasma, l’altro determinava la configurazione dei magneti necessaria. I due sistemi non comunicavano tra loro, con evidenti limiti in termini di efficienza.

QUADCOIL supera questo approccio frammentato. Integra le due fasi in un unico processo continuo, capace di fornire in tempi rapidi una visione d’insieme della fattibilità del progetto. Il codice, inoltre, è in grado di calcolare anche la curvatura dei magneti e l’intensità della forza magnetica a cui sono sottoposti – un traguardo finora mai raggiunto da altri sistemi.

Uno dei maggiori vantaggi di QUADCOIL è la sua capacità di evitare soluzioni troppo complesse o irrealizzabili dal punto di vista tecnico ed economico. Grazie alla collaborazione sinergica tra i vari moduli, il codice propone configurazioni che non solo sono efficaci, ma anche fattibili e scalabili.

Questo apre la strada a impianti a fusione basati su stellarator che possano produrre energia a costi sostenibili, rendendo l’energia da fusione una reale alternativa alle fonti fossili. Se un giorno sarà possibile ottenere energia infinita, pulita e stabile, QUADCOIL avrà sicuramente avuto un ruolo fondamentale nel realizzare questo obiettivo.

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