Supercomputer per la fusione nucleare: il DoE investe 112 milioni di Dollari nel settore

Per accelerare lo sviluppo della fusione nucleare commerciale il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti sta investendo altri 112 milioni di dollari in una dozzina di progetti di supercomputer in grado di far progredire  verso ulteriori scoperte nel campo dell’energia pulita.

Il programma Scientific Discovery through Advanced Computing (SciDAC) combina gli attuali programmi Fusion Energy Sciences (FES) e Advanced Scientific Computing Research (ASCR) del Dipartimento dell’Energia con l’obiettivo di risolvere i complessi problemi dell’energia di fusione utilizzando risorse di supercalcolo, compresi i sistemi exascale.

“Il lavoro di modellazione e simulazione contenuto in queso accordo offrirà una visione della moltitudine di processi fisici che il plasma sperimenta in condizioni estreme e guiderà anche la progettazione di impianti pilota di fusione”, ha dichiarato Jean Paul Allain, direttore associato del DoE per le scienze della fusione.

L’invito a presentare proposte del DoE per il progetto si concentra sulla capacità di modellare un intero impianto nucleare a fusione sperimentale funzionante, che l’amministrazione federale vorrebbe realizzare prima della fine del prossimo decennio.

I progetti finanziati dal programma SciDAC comprendono la modellazione dei plasmi nelle reazioni di fusione, lo studio della turbolenza nei reattori e l’uso dell’intelligenza artificiale per prevedere e risolvere i problemi di perdita di energia.

Altri programmi simuleranno l’uso di stellaratori per la fusione nucleare, oltre a eseguire ulteriori simulazioni di sistemi di confinamento inerziale come quelli utilizzati al Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) degli Stati Uniti, che alla fine dello scorso anno ha realizzato la prima accensione di fusione al mondo in un reattore nucleare.

I progressi sono stati significativi: a dicembre, presso il National Ignition Facility (NIF) dell’LLNL, gli scienziati hanno prodotto 3,15 megajoule di energia di fusione, superando i 2,05 megajoule necessari per avviare una reazione di fusione. Una settimana fa, gli scienziati dell’LLNL hanno duplicato i loro risultati con un rendimento energetico ancora più elevato, ma non c’è da entusiasmarsi troppo: C’è ancora molta strada da fare per raggiungere l’effettiva positività energetica.

Nell’esperimento di accensione di dicembre, l’LLNL ha erogato poco più di 2 megajoule nella capsula di combustibile, ma ci sono voluti 322 megajoule per accendere i laser stessi: in altre parole, c’è ancora molto lavoro da fare per arrivare al punto in cui la fusione sia effettivamente un produttore netto di energia positiva.

Il DoE sarà probabilmente in prima linea in gran parte di questo lavoro, almeno dal punto di vista finanziario: I 112 milioni di dollari assegnati ieri non sono il primo intervento per il calcolo della fusione assegnato dal Dipartimento.

Poco dopo la notizia della prima scoperta sulla fusione, il DoE ha annunciato un finanziamento di 33 milioni di dollari per i ricercatori disposti ad applicare l’apprendimento automatico e l’intelligenza artificiale all’analisi degli esperimenti sulla fusione condotti da laboratori finanziati dal DoE come l’LLNL.

Come l’ultima tornata di finanziamenti, anche quella precedente, di minore entità, era incentrata sull’avanzamento dell’iniziativa degli impianti pilota di fusione delineata dall’amministrazione Biden lo scorso anno.