Is the dream of limitless, clean energy closer than we think? Explore the incredible world of nuclear fusion, the process that powers the sun, and discover how it could revolutionize our planet.
Join us on a fascinating journey as we delve into the cutting-edge science behind fusion. Unlike current nuclear power, fusion merges atoms instead of splitting them, offering a sustainable energy source for millennia. But replicating this celestial power on Earth presents monumental challenges, requiring extreme temperatures and incredibly powerful magnetic fields to contain the volatile plasma.
This ambitious quest has attracted billions in funding, and at the forefront is Magnetic Future, an Italian startup pioneering solutions for these crucial magnetic systems. We sit down with Giacomo Russo, co-founder and CEO of Magnetic Future, to uncover the real timeline for fusion energy and the groundbreaking technologies making it possible.
Discover how super powerful superconducting magnets, millions of times stronger than Earth's magnetic field, are essential for controlling the superheated plasma. Learn about Magnetic Future's innovative Flux Pump and HTS switch technologies, designed to overcome energy loss issues and enable efficient operation of these revolutionary magnetic systems.
Fusion energy offers a pathway to a cleaner, more abundant future. Could this be humanity's greatest energy revolution?
#NuclearFusion #CleanEnergy #MagneticFuture
Join us on a fascinating journey as we delve into the cutting-edge science behind fusion. Unlike current nuclear power, fusion merges atoms instead of splitting them, offering a sustainable energy source for millennia. But replicating this celestial power on Earth presents monumental challenges, requiring extreme temperatures and incredibly powerful magnetic fields to contain the volatile plasma.
This ambitious quest has attracted billions in funding, and at the forefront is Magnetic Future, an Italian startup pioneering solutions for these crucial magnetic systems. We sit down with Giacomo Russo, co-founder and CEO of Magnetic Future, to uncover the real timeline for fusion energy and the groundbreaking technologies making it possible.
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NovitàTrascrizione
00:02Una fonte di energia praticamente inesauribile, pulita e capace di rivoluzionare l'economia
00:10mondiale. Una corsa iniziata da lontano già negli anni 50 e che sembrava non finire mai.
00:17Il traguardo della fusione nucleare però potrebbe essere molto più vicino di quanto
00:22pensiamo. Benvenuti a Border Innovazione, Tecnologia, Futuro. Un viaggio di pochi
00:27minuti che ci porterà lontano, molto lontano.
00:38A differenza della fissione utilizzata nelle centrali nucleari esistenti, la fusione libera
00:45energia unendo nuclei atomici anziché dividendoli. È lo stesso processo per capirci che alimenta
00:52al sole e che potrebbe garantire energia per migliaia di anni grazie alla grande disponibilità
00:58dei combustibili necessari. Per riprodurre la fusione sulla Terra però servono temperature
01:04di oltre 100 milioni di gradi e magneti potentissimi capaci di confinare il plasma senza che tocchi
01:11le pareti del reattore. È una sfida che, secondo la Fusion Industry Association, ha attirato
01:17oltre 14 miliardi di dollari di finanziamenti alle aziende del settore dal 2021 a oggi e su
01:24cui lavora anche Magnetic Future, una start-up italiana che sviluppa soluzioni per alimentare
01:29e controllare proprio questi magneti. Abbiamo invitato a Border Giacomo Russo, co-founder
01:34e CEO di Magnetic Future, per capire quanto manca davvero a quella che potrebbe essere la
01:39più grande rivoluzione energetica nella storia dell'umanità.
01:43Giacomo, benvenuto a Border. Grazie per avermi qui. E chiaramente complimenti anche
01:49per quello che stai studiando e su quale stai lavorando, che non è esattamente una cosa
01:54facile e spicciola. Senti, la fusione nucleare vuole riprodurre il processo che alimenta il
02:01Sole, lo dicevamo prima, ma che ruolo svolgeranno i magneti superconduttori all'interno di questo
02:07processo. Quanto saranno potenti per avere un ordine di grandezza, magari col Magnetic
02:13che abbiamo sul frigorifero, no sto scherzando, e quali difficoltà comporterà il loro funzionamento?
02:18Sì, ancora grazie per avermi qui e grazie per la domanda. Una sfida ingegneristica tra le
02:23più importanti del nostro tempo. Ricreare la fusione sulla Terra di fatto un po' rappresenta
02:31portare un piccolo Sole sulla Terra, quindi ricreare quelle condizioni che oggi sprigionano
02:36energia nel Sole. Lì sono possibili perché si combinano grandi pressioni grazie alla gravità
02:41del Sole e ad alte temperature. Sulla Terra non possiamo ricreare in maniera controllata e sicura
02:47come vogliamo farlo per creare energia queste pressioni, queste densità, quindi dobbiamo
02:53lavorare sull'altra leva. Quindi comprimerlo noi artificialmente. Esatto, questo non è
02:57possibile, quindi bisogna lavorare sulla temperatura, portare gas molto caldi nell'ordine decine o
03:03centinaia di milioni di gradi e siccome sono così caldi tenerli confinati, isolati, di fatto
03:08sospesi, li si fa a levitare in camera da vuoto, peraltro di forma come di ciambella, affinché
03:14non tocchino le pareti del reattore dalle quali poi l'energia prenderebbe fuoco tutto
03:19a cento milioni di gradi. Esattamente, i materiali verrebbero
03:21danneggiati e sostanzialmente la centrale non potrebbe funzionare. Questo lavoro di imbottigliamento
03:28e di levitazione del plasma è affidato al componente, se vogliamo, un po' il cuore di
03:33questa tecnologia che sono dei magneti superconduttivi. Sono magneti un po' diversi da quelli che abbiamo
03:41in mente di solito, nel senso che non sono magneti permanenti, sono di fatto delle bobine,
03:45sono elettromagneti, il campo magnetico viene generato attraverso delle grandi correnti
03:50che vengono fatte circolare al loro interno e per mettere le cose in prospettiva i campi
03:57magnetici di cui stiamo parlando sono nell'ordine delle decine, circa 20 Tesla e per comprendere
04:03meglio si parla di campi magnetici che sono centinaia di migliaia di volte più grandi
04:07del campo magnetico terrestre. Chiaramente sono campi magnetici di queste entità che
04:11si trovano solamente dentro alla camera da vuoto, non nelle regioni in cui lavoreranno
04:16chiaramente gli operatori delle varie centinaia di migliaia di volte più potenti di ciò che
04:22ci scherma dalle radiazioni cosmiche. È affascinante. Esatto, e quindi la sfida di ricrearli è significativa.
04:30Per generare grandi campi magnetici servono grandi fonti che sono appunto le correnti, correnti
04:35che a loro volta sono migliaia di volte più grandi di quelle che abbiamo nelle reti elettriche,
04:40negli impianti di casa nostra, negli impianti civili. Gli elettromagneti superconduttori
04:46possono farle circolare, sono fatti per questo. Gli alimentatori tradizionali, le tecnologie che
04:51oggi abbiamo per fornirle, queste correnti non lo sono e questo introduce tutta una serie
04:56di sfide che come magnetic future abbiamo l'obiettivo, ci poniamo l'obiettivo di risolvere.
05:00Ecco, sempre parlando di magnetic future e delle tecnologie che sviluppate, leggo
05:06flux pump e interruttori HTS. Ecco, nel dettaglio cosa sono, cosa fanno e cosa risolvono,
05:15quale problema riescono appunto ad aggirare?
05:18Sì, il nome è un po' buffo. Il nome risale alle prime scoperte invenzioni di alcuni fisici
05:25del secolo scorso. Di fatto lavorano adoperando una combinazione di induzione elettromagnetica,
05:34quindi innanzitutto operano in maniera contactless, quindi senza contatti elettrici diretti e proprietà
05:40superconduttive, tipiche appunto dei materiali superconduttori, perché normalmente la modalità
05:46per tenere accesi gli elettromagneti superconduttivi è collegarli fisicamente con i veri e propri
05:51conduttori metallici a degli alimentatori esterni. Qui si presenta la prima sfida, perché
05:56gli alimentatori si trovano in locali apposta a temperatura ambiente. Gli elettromagneti
06:01superconduttivi devono lavorare a temperatura criogenica, temperature che possono raggiungere
06:05meno 270, meno 250 gradi centigradi. E quindi questa penetrazione dei conduttori, delle pareti
06:14del creostato, quindi il passaggio alla temperatura ambiente, alla temperatura criogenica, è fonte
06:19di grandi perte, grandi dispersioni e quindi grandi consumi energetici. La combinazione delle
06:25proprietà superconduttive, quindi innanzitutto condividono la qualità superconduttiva insieme
06:30ai magneti delle flux pump, combinate col fatto che lavorano senza contatti elettrici diretti,
06:35consente la riduzione o l'eliminazione totale di tutte queste fonti di dispersione e consumi.
06:42E voi siete specializzati in questo, esattamente. Perfetto. Senti, la fusione nucleare presenta
06:49molte sfide, molte delle quali le hai anche accennate. Adesso, siccome parliamo di, ne discutevamo
06:56prima, siccome parliamo di un concetto che ha ormai decine di anni sulle spalle, non è
07:03che ci siamo arrivati oggi al concetto di fusione nucleare, per quale motivo ancora non ci siamo
07:08arrivati e quindi quali sono le sfide che dobbiamo ancora superare e, secondo te, considerato
07:15anche l'avvento dell'intelligenza artificiale che sta accelerando anche la capacità di calcolo,
07:20quanto tempo ci manca ancora prima di avere una centrale a fusione realmente funzionante?
07:25Questa è un'ottima domanda. A volte si scherza sulla previsione che si ripete da decenni che
07:30la fusione sia sempre a 30 anni di distanza dal tempo corrente. Questo si è sempre detto perché
07:37la fisica, dietro la comprensione delle future centrali, in realtà è nota già da qualche anno,
07:44forse si potrebbe dire anche decennio. Ciò che è sempre mancato sono stati gli elementi costitutivi
07:49tecnologici per ingegnerizzare e veramente realizzare questo tipo di reattori, questo tipo di tecnologia.
07:56parliamo ad esempio di nuovi avanzamenti e progressi nella criogenia, parliamo, hai menzionato,
08:05intelligenza artificiale, le complessità nella progettazione di questi sistemi è sempre stato
08:09un ostacolo lo sviluppo. Oggi le grandi risorse computazionali e la stessa intelligenza artificiale
08:14sta sbloccando diverse iniziative e poi c'è il grande progresso, la maturazione della nuova generazione
08:22di materiali superconduttori che sta appunto consentendo uno sviluppo e una commercializzazione
08:28anche in altri settori, oltre a quello della fusione dei magneti superconduttivi che non
08:33restano privi comunque di sfide, tra le quali quella legata all'alimentazione ed è una delle
08:40sfide che le start up che oggi la sviluppano riconoscono come una delle sfide da affrontare.
08:46Un altro elemento distintivo è che oggi sono presente nel mondo 56 start up private che sfruttano
08:52questi progressi tecnologici per portare nel mondo reale tutto quello che finora era stato studiato,
08:57questo è uno sforzo collettivo con forti incentivi al successo che mai nella storia era esistito,
09:05sono necessarie tutta una serie di tecnologie per rendere questa tecnologia sicura, affidabile,
09:11profittevole, questa è l'alimentazione dei magneti sulla quale speriamo di dare un contributo.
09:15E quindi mancano altri 30 anni o stavolta possiamo accelerare?
09:21No giustamente, questa è una previsione difficile da fare e mi rifaccio alle previsioni di queste
09:25stesse start up che sviluppano, alcune delle quali hanno fatto importanti progressi anche
09:30di recente, circa la metà di queste prevedono secondo il loro roadmap che la prima centrale
09:35che sarà in grado di mettere energia in rete potrà vedere la luce a metà o nella seconda
09:42metà del prossimo decennio. Alcune, quelle che hanno iniziato prima, sono più ambiziose
09:48e vedono possibile l'obiettivo già intorno alla 2030.
09:52Mi sembra un po' la situazione dei computer quantistici che anche questi saranno sempre
09:55pronti nel prossimo decennio, magari potremmo avere un momento dell'umanità in cui abbiamo
09:59e uno e l'altro sarebbe probabilmente fantascienza finalmente concretizzata.
10:06Senti, mentre prosegue la ricerca nell'ambito dei magneti superconduttori, comunque già
10:12ne abbiamo qualcuno, quindi per le risonanze magnetiche, per gli acceleratori di particelle,
10:18anche banalmente per la levitazione magnetica nei trasporti.
10:23I magneti che voi producete, al di fuori di questi ambiti che ho appena elencato, potrebbero
10:28trovare altre applicazioni?
10:30Sì, questo è molto importante. Ad oggi gli elettromagneti superconduttori trovano applicazione,
10:36trovano vita in quelle applicazioni per le quali non esiste alternativa ma che sono sostanzialmente
10:42imprescindibili. Iniziative eccezionali come la Big Science, quindi gli acceleratori di particelle,
10:49oppure test diagnostici vitali come la risonanza magnetica che già oggi ne fa uso.
10:55Ci sono tutta una serie di sfide, tra cui l'alimentazione che è necessario superare per poterli commercializzare
11:02su diverse applicazioni, si stanno facendo importanti progressi per portarli nel mondo reale,
11:09anche in altri settori. Sono stati menzionati, questi sono molto interessanti, ad esempio quelle
11:14dei trasporti. Un tema in ottica transizione energetica è quello della decarbonizzazione
11:21soprattutto dei trasporti pesanti, che sono particolarmente sfidanti perché è complicato
11:26anche talvolta su un aereo montare un motore elettrico facente uso di elettromagneti di rame,
11:33che sono molto pesanti per l'aviazione. Ad esempio qui citerei lo sforzo di Airbus, significativo,
11:43che ha già realizzato un prototipo a terra di un sistema di propulsione basato sulla superconduttività
11:50e che ha obiettivi, una roadmap chiara di sviluppo in questa direzione.
11:54Quindi aerei non più che vanno con la turbina e col kerosene, ma elettrici sfruttando i superconduttori.
12:01Esatto, peraltro combinando le capacità dell'idrogeno sia come refrigerante per tenere l'elettromagnete freddo
12:08che come combustibile. Quindi sarebbe l'aereo idrogeno sostanzialmente.
12:13Perseguendo Airbus, su ad esempio l'aviazione navale ci sono grossi avanzamenti, soprattutto
12:17negli Stati Uniti, motori già sviluppati, sono i treni all'avitazione magnetica, quindi
12:22ci sono tante prospettive.
12:23Tra l'altro quella è inquinantissima, quindi anche quella turistica, le varie navi da crociera
12:29messe assieme inquinano. Leggevo come per esempio tutto il parco macchina europeo, quindi potrebbe
12:33essere interessante.
12:34Esatto.
12:35Senti, guardando avanti di 10 o di 15 anni, supponiamo che si rispetti la deadline che tu
12:42ti sei assunto la responsabilità di farci e quindi che questi magneti diventino sempre
12:47più efficienti e semplici da gestire. Quali nuove frontiere si dischiudono? Quindi una
12:52l'abbiamo affrontata adesso, aerei o navi alimentate a idrogeno, cos'altro dobbiamo
12:57aspettarci?
12:59A di là dei settori delle applicazioni già menzionate, gli orizzonti di opportunità
13:04che aprono i magneti superconduttori sono veramente vasti. Abbiamo già parlato, abbiamo
13:09già menzionato applicazioni nel biomedicale, quindi test diagnostici vitali da risonanza
13:15magnetica, ma il loro contributo non può fermarsi qui. Mi fa molto piacere citare un
13:21caso, un'invenzione che si chiama Gatoroid, peraltro un'invenzione di un italiano del CERN,
13:26Luca Bottura, che consiste in una tecnologia per il trattamento specifico ad esempio di tumori,
13:32non invasiva, si basa su un fascio di protoni che senza far uso di parti meccaniche sul
13:40paziente, in maniera molto precisa e senza intaccare i tessuti sani, va direttamente ad
13:45attaccare il tumore. Questo è un caso in fase di studio. C'è tutta una serie anche di
13:50applicazioni per la New Space Economy che è interessante menzionare, perché grandi propulsori
13:54elettrici sia per ampliare gli orizzonti nella nostra esplorazione, nella nostra attività
14:00in orbita, ma anche per l'esplorazione dello spazio profondo, tecniche di protezione magnetica
14:06per la protezione dei astronauti in orbita, piuttosto che i data center in orbita in un
14:12futuro, la protezione delle navicelle riutilizzabili in atmosfera, turbine oliche superconduttive
14:18non sono state menzionate, ma sono già ad un buon grado di maturità tecnologica che
14:22consentono un incremento della densità di potenza, quindi riduzione dei costi ad esempio in applicazioni
14:27offshore dove le fondamenta sono la voce di costo più rilevante. Complesso dire da qui
14:33al 2040 quale sarà l'opportunità vicente, quale crescerà più delle altre, è anche
14:38difficile individuarle tutte, quello di cui siamo convinti è che ne avranno veramente
14:43molte di opportunità ed è sinceramente entusiasmante fare parte di questo percorso
14:48e vedere quando saremo lì quanto saremo stati bravi a convertirle in pezzi di futuro.
14:55Posso dire che quasi mi sono entusiasmato io a sentirti dire cosa potrebbe succedere
14:59nel futuro prossimo vetturo, quindi immagino anche cosa voglia dire essere protagonisti
15:03di questo settore. Bene, a questo punto non mi resta che salutare il buon Giacomo Russo
15:08di Magneti Future per averci mostrato non solo cosa ci attenda nell'ambito della fusione
15:15nucleare, ma anche quanto siano importanti i magneti superconduttori, cose delle quali probabilmente
15:22alle quali nessuno pensa mai o sulle quali nessuno si interroga, eppure abbiamo anche
15:27per una volta un'eccellenza italiana che se ne occupa.
15:30Il piacere è stato nostro e è stato mio, grazie molto ancora.
15:33La fusione nucleare promette di cambiare per sempre il modo in cui produciamo energia,
15:39ma le innovazioni necessarie per realizzarla, a cominciare da quelle legate ai magneti superconduttori,
15:45potrebbero avere delle conseguenze molto più ampie dalla medicina ai trasporti.
15:50E forse è proprio questo il bello delle grandi sfide scientifiche, non sappiamo mai fino in fondo
15:56dove ci porteranno.
15:58Grazie per aver seguito questa puntata di Border, ci rivediamo alla prossima.
16:16Grazie.
16:16Grazie.
16:16Grazie.
16:17Grazie.