Il test 2027 di Helical Fusion e i 59 megajoule britannici

Helical Fusion, una startup giapponese, avvierà i test preliminari di accensione del suo reattore dimostrativo a fusione nel 2027. L'azienda ha reso nota la tempistica il 29 settembre, quando ha aperto il cantiere ai giornalisti, secondo The Asahi Shimbun.

La macchina, Helix HARUKA, si trova presso il National Institute for Fusion Science (NIFS) a Toki, nella prefettura di Gifu. È il primo reattore pilota integrato del Giappone costruito secondo l'approccio elicoidale, un progetto che torce le linee del campo magnetico per confinare il plasma. La costruzione della prima bobina a spirale è iniziata all'inizio di quest'anno ed è ormai quasi completata. Questa è la promessa di breve periodo. L'orizzonte più lungo è più prudente. Helical Fusion ha detto che, se i test della prima fase avranno successo, installerà una seconda bobina e i componenti principali, tra cui un mantello parietale in metallo liquido, prima dei test di accensione dell'impianto integrato completo intorno al 2030.

L'amministratore delegato, Takaya Taguchi, ha detto ai giornalisti che punta a costruire una centrale elettrica commerciale già negli anni 2040. Ha anche affermato che restano ostacoli oltre a quelli ingegneristici, e ha citato i costi, la sicurezza e la velocità di costruzione.

Helical Fusion è l'unico erede privato della tecnologia a fusione elicoidale sviluppata al NIFS, uno dei più grandi centri di ricerca sulla fusione al mondo. Nel 2025 l'azienda ha completato un test prestazionale di una bobina superconduttrice ad alta temperatura (HTS). Il test ha replicato l'ambiente magnetico interno di un dispositivo a fusione e ha ottenuto un flusso di corrente stabile in condizioni superconduttive, risultato che l'azienda ha definito un primato mondiale. Secondo Helical Fusion, quel risultato ha superato un ostacolo decisivo per la costruzione del reattore dimostrativo integrato.

La questione della potenza in uscita

Quello che manca ancora al settore è una macchina che produca più energia di quanta ne consumi. Il dato recente più citato precede le notizie di questa settimana: il Joint European Torus (JET) vicino ad Abingdon, nell'Oxfordshire, ha generato circa 59 megajoule, ossia 11 megawatt di energia, in un impulso di cinque secondi. London Daily ha riportato la cifra e ha osservato che l'esperimento ha comunque consumato più energia per creare la reazione di quanta ne abbia rilasciata.

Il professor Ian Chapman, amministratore delegato della UK Atomic Energy Agency, che cofinanzia e gestisce il JET, ha definito i risultati una pietra miliare. Il professor Ian Fells dell'Università di Newcastle ha definito 59 megajoule di energia termica in cinque secondi una pietra miliare nella ricerca sulla fusione. La professoressa Sue Ions, ingegnera nucleare e membro della Royal Academy of Engineering, ha detto che i risultati danno fiducia sul fatto che il premio dell'energia da fusione valga la pena di essere perseguito. Tutti e tre i commenti arrivano dal resoconto di London Daily.

Vale la pena tenere a mente la scala. Il JET riscalda deuterio e trizio a 150 milioni di gradi Celsius, formando un plasma circa 10 volte più caldo del sole. È la reazione che ha prodotto i 59 megajoule. L'HARUKA di Helical Fusion è un passo molto più piccolo, e la sua macchina successiva da 50 MW, HELIX KANATA, resta un piano di investimento per gli anni 2030.

Il denaro corre più veloce della fisica

Gli annunci di finanziamenti pubblici e privati sono arrivati in gruppo. Il governo giapponese ha designato l'energia da fusione come uno dei 17 settori strategici e prevede di investire 3.100.000.000.000 di yen, circa 19.700.000.000 di dollari, attraverso fondi pubblici e privati entro l'esercizio fiscale 2040, secondo Asahi. La prima ministra Sanae Takaichi è descritta come una forte sostenitrice del settore.

Negli Stati Uniti, The Fusion Report riferisce che Zoe Lofgren, ranking member della Commissione Scienza della Camera, e Jay Obernolte, presidente della sottocommissione, hanno presentato il bipartisan American Leadership in Fusion Act. Il disegno di legge stanzierebbe 10.000.000.000 di dollari per commercializzare l'energia da fusione, di cui 3.800.000.000 di dollari per impianti di prova su materiali e ciclo del combustibile, 3.000.000.000 di dollari per un nuovo programma dimostrativo basato su obiettivi e 2.000.000.000 di dollari per il programma a obiettivi già esistente.

La stessa testata riferisce che il gruppo cinese ENN ha avviato i lavori di Helong-2, una piattaforma a fusione idrogeno-boro nella provincia di Hebei, con esperimenti attesi entro la fine del 2027 e la prima elettricità da fusione idrogeno-boro prevista per il 2030. Proxima Fusion e il Land della Bassa Sassonia hanno concordato di costruire la prima grande fabbrica europea di nastro HTS di qualità adatta alla fusione, con circa 140.000.000 di euro previsti per le prime due fasi fino al 2029 e 21.000.000 di euro impegnati dal Land.

Seguono gli accordi sulla catena di fornitura. Commonwealth Fusion Systems ha piazzato il suo più grande ordine singolo di nastro HTS con Fujikura, secondo la pagina delle notizie dell'azienda, e ha raccolto altri 1.000.000.000 di dollari, portando il capitale totale raccolto a 4.000.000.000 di dollari. L'azienda ha anche firmato un accordo di ricerca collaborativa con A*STAR a Singapore ed è diventata la prima azienda del settore fusione a presentare domanda a PJM Interconnection, il più grande mercato elettrico all'ingrosso degli Stati Uniti.

Non tutti i numeri puntano nella stessa direzione. The Fusion Report osserva che gli approcci aneutronici come D-He3, sostenuto da Helion Energy, e p-B11, previsto da TAE Technologies, Marvel Fusion e HB11 Energy, possono usare lo stesso ciclo termico o la conversione diretta dell'energia. La conversione diretta è stata dimostrata ma non è pronta per la produzione. Nella fusione D-T, il neutrone da 14,1 MeV porta circa l'80% dell'energia totale in un mantello termico, dove il calore aziona una turbina e un generatore, un meccanismo in uso da oltre 140 anni.

Le assunzioni riflettono il cambiamento. The Fusion Report descrive la nomina di Sam Crisafulli a chief systems engineer presso Inertia dopo 29 anni di esperienza senior e dirigenziale, tra cui 12 anni nel gruppo per la generazione di plasma e il controllo dell'energia di ASML, come un esempio di passaggi dal mondo dei semiconduttori, dell'aerospazio, della fissione, della lavorazione chimica, del GNL e delle utility.

Niente di tutto questo cambia l'incertezza centrale. Settant'anni di ricerca non hanno ancora prodotto un reattore commercialmente valido, come ha osservato Asahi nel suo resoconto. Il test del 2027 di Helical Fusion è un test di accensione, non un traguardo da centrale elettrica, e lo stesso amministratore delegato dell'azienda mette costi, sicurezza e velocità di costruzione accanto ai problemi tecnici. Per ora il record resta quello dei 59 megajoule del JET, e l'impegno più recente è una data al 2027 in un sito nella prefettura di Gifu.