Dal 2004 il blog di Antonio Troise

La soluzione al problema della crisi energetica risiede sul nostro satellite, la Luna, che potrebbe presto rivelarsi una fonte di energia illimitata e pulita. Sul nostro satellite si potrebbe produrre un tipo di energia nucleare pulita, che altrimenti resterebbe fuori dalla nostra portata.

E lo hanno capito Russia, Cina, India, Giappone, Europa e ovviamente la Nasa, che sono tutti alla ricerca della tecnologia necessaria per costruire una base sul satellite, raccogliere, liquefare e trasportare sulla Terra il prezioso elio-3, l’equivalente spaziale del petrolio.

La fusione nucleare è il meccanismo che produce continuamente energia all’interno del Sole e delle stelle: ma replicare questo meccanismo sulla Terra è impresa assai difficile.
La tecnologia della fusione passerà attraverso vari stadi. Prima arriveranno le macchine basate sulla reazione deuterio-trizio, che è la reazione più facile da innescare. Poi saranno sviluppate le macchine basate sulla reazione deuterio-deuterio e quindi quelle sulla reazione deuterio-elio 3, per approdare infine alla reazione elio 3-elio3, la più potente e pulita. Ma per conquistare questa frontiera, manca purtroppo la materia prima, vale a dire quell’elio 3 che sulla Terra non esiste. Infatti, l’elio-3 è virtualmente assente sulla terra e può essere prodotto solo artificialmente (tramite bombardamento del litio) e ciò costituisce il principale fattore limitante allo sviluppo di questa tecnologia. L’elio-3 è in realtà generato come sottoprodotto nelle fasi di manutenzione di armi nucleari. Al mondo è prodotto nella misura di 15kg l’anno. Le riserve strategiche degli Stati Uniti di elio-3 nel 1993 erano di 29 kg.

Fortunatamente, però, nel 1988 è stato scoperto che l’elio-3 è invece presente sulla Luna! Infatti, l’analisi dei campioni di roccia lunare (regolite lunare) raccolti dalle missioni Apollo ha infatti confermato che sulla Luna esiste una piccola ma interessante percentuale di elio 3, giustificato come deposito dal vento solare. Altri elementi presenti sul satellite trasportati dal vento solare sono ad esempio idrogeno, carbonio, azoto, elio-4. Sulla Terra il vento solare è invece intercettato dall’atmosfera terrestre.L’elio-3 è abbondante anche nelle atmosfere dei pianeti gassosi del sistema solare Giove, Saturno, Urano, ma la possibilità di ricavare elio-3 da questi è solo teorica.

Ma, una volta che la tecnologia fosse matura, resterebbe il complesso problema del trasporto: portare elio 3 sulla Terra sarebbe o no un’impresa conveniente? Gli esperti assicurano di sì.

L’elio 3 si concentra per il 50% nei mari lunari (20% della superficie lunare). Le analisi hanno ipotizzato la presenza una percentuale dello 0.01% di elio 3 tra le rocce lunari (circa 1mil. tonn).
1 tonnellata di elio-3 puo’ produrre 10.000 MW/anno di elettricità. Quindi, 25 tonnellate. di elio-3 possono soddisfare il bisogno di elettricità degli Stati Uniti. Nell’ipotesi in cui l’energia elettrica mantenga in futuro gli stessi costi, il valore dell’elio-3 sarebbe stimabile in 3 mill. doll./kg. Il suo costo energetico equivarrebbe a quello del petrolio a 7 dollari il barile.

Un futuro utilizzo di reattori a fusione nucleare ad elio-3 potrebbe, quindi, affiancarsi alla volontà di riprendere in grande stile programmi di esplorazione spaziale finalizzati allo sfruttamento minerario della Luna. Come è noto, i primi passi dell’uomo sulla Luna furono posti nella memorabile notte tra il 19 e il 20 luglio 1969. Le missioni umane continuarono tra il 1969 e il 1972, dopodichè il satellite attraversò un periodo di oblio. Nuove missioni lunari sembrano riscuotere nuovamente interesse da parte della NASA, dall’ESA, oltre che da Cina e Giappone, nell’ambito dei loro futuri programmi spaziali.

Lo sfruttamento minerario della Luna per l’estrazione di elio-3 a fini energetici, può essere l’ideale ricaduta economica di lungo periodo di altri progetti a carattere scientifico (storia, composizione, struttura interna della luna e di riflesso dei pianeti interni del sistema solare, causa della diversità topografica del lato oscuro8), strategico (la Luna come base di lancio per le future missioni verso Marte) e tecnologico (ricadute civile e militari: i sistemi di comunicazione radio e laser; la miniaturizzazione dei sistemi elettronici, strumenti ad altissima affidabilità).

Questi progetti tuttavia, oltre alle enormi problematiche tecnologiche associate, hanno come ostacolo i trattati internazionali che pongono precisi limiti allo sfruttamento economico della Luna (giudicato bene comune, come ad esempio l’Antartide). Nel 1967 fu stabilito all’interno dell’Outer Space Treaty che per la Luna «nessun soggetto nazionale ne può rivendicare la sovranità con fini di sfruttamento o di occupazione». Successivamente con le tre edizioni dello US Commercial Space Act, nel 1997, 1998 e nel 2004, le interpretazioni sono diventate più possibiliste. In pratica, però, lo sfruttamento commerciale della Luna richiederebbe nuovi accordi internazionali.

[via ugis, ambientediritto, e Repubblica]