Set 112021
 

Che probabilmente l’energia del futuro, quella sulla quale molti scienziati investono, sarà la fusione nucleare è già noto. Probabilmente questo è dovuto al fatto che si tratta di una fonte di energia inesauribile, pulita e quasi gratuita, condensando così molti dei vantaggi ricercati per lo sviluppo di una moderna società digitalizzata.

La ricerca per lo sfruttamento di questa fonte di energia, è però sempre stata costellata da una serie di difficoltà tecniche finora insuperabili ma che pian piano le scoperte tecnico-scientifiche ci stanno aiutando a superare.

Pare appunto che il primo passo verso questo risultato sia stato ottenuto dall’ENI, la società italiana dell’energia maggiore azionista del CFS (Commonwealth Fusion Systems) società nata al MIT (Massachusetts Institute of Technology) di Boston. 

La CFS ha comunicato di aver portato a compimento con successo il primo testo al mondo di magnete con tecnologia superconduttiva HTS (High Temperature Semiconductors) capace di assicurare il confinamento del plasma durante il processo di fusione magnetica.

Gli scienziati per la prima volta sono usciti a creare un campo magnetico di 20 Tesla, l’unità che serve a misurare la forza di un magnete, la più grande mai realizzata sulla Terra. Inoltre, il materiale a nastro utilizzato per creare i superconduttori a permesso di ridurre le dimensioni della struttura ad un quarantesimo rispetto ai conduttori convenzionali.

In questo modo si renderà possibile realizzare reattori molto più piccoli e capaci di gestire temperature più alte rispetto all’esperimento ITER condotto a livello internazionale con la partecipazione di Cina, Corea, Giappone, India, Russia, Unione Europea e Stati Uniti, per realizzare il più grande reattore a fusione mai realizzato nel sud della Francia.

Questo processo, per la prima volta sviluppato in laboratorio, replica il principio attraverso il quale il Sole genera la propria energia garantendo un’enorme quantità di questa, ad emissioni zero, infinita e assolutamente sostenibile.

Il successo di questo esperimento è tale perché consente per la prima volta in assoluto di creare le condizioni per effettuare una fusione nucleare controllata.

Si tratta di un grande passo per l’umanità, come afferma Claudio Descalzi, Amministratore Delegato di ENI; infatti lo sviluppo di questa tecnologia consentirà di abbattere definitivamente le emissioni, raggiungendo quel risultato di decarbonizzazione mondiale che rappresenta l’obiettivo fondamentale per salvaguardare il nostro pianeta. Sarà, inoltre, in grado di garantire una quantità di energia inesauribile e in quantità sufficienti a tutta l’umanità riuscendo, in questo modo, ad abbattere anche le differenze e le disuguaglianze presenti sul pianeta, migliorando al tempo stesso la qualità della nostra vita.

Questo primo passo, rappresenta l’inizio di un percorso che prevede la creazione di un impianto per la produzione di energia fusione e per far questo, ENI ha sottoscritto un accordo con il Plasma Science Centre, sempre del MIT, così da poter svolgere congiuntamente ricerche sugli elettromagneti di nuova generazione, sui reattori a fusione e sulla ricerca fisica del plasma.

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Feb 182018
 
NICHEL
DATI CONFIGURAZIONE
PENTLANTIDE ASPETTO

Il nichel è un elemento relativamente abbondante costituendo circa lo 0,01% della crosta terrestre. Ha simbolo chimico Ni e numero atomico 28.

Impiegato già da alcuni millenni in lega con il ferro e il rame, fu isolato per la prima volta come un nuovo elemento dallo svedese A.F. Cronstedt in un minerale di rame chiamato volgarmente kupfer-nickel.

Il nichel si ritrova in forma elementare soltanto nelle meteoriti ma, combinato con altri elementi, è piuttosto diffuso sulla crosta terrestre in minerali come la garnierite, la millerite, la niccolite, la pentlandite e la pirrotite.

Impianto di estrazione di minerali nicheliferi

I minerali solfurici, come la pentlandite e la pirrotite nichelifera, vengono generalmente fusi in un altoforno e trasportati in forma di lingotti di solfuro di rame e nichel alle raffinerie, dove il nichel viene estratto.

La maggior parte del nichel viene estratto in Canada, in particolare nella regione del Québec dove nel 1957 fu scoperto un ricchissimo deposito. Cuba, i paesi dell’ex Unione Sovietica, la Cina e l’Australia restano comunque importanti produttori.

PROPRIETA’

Le principali proprietà del Nichel sono:

  • colore grigio chiaro, assai lucente dopo lucidatura;
  • ottima resistenza agli agenti atmosferici (passivazione) e alle soluzioni alcaline;
  • buona resistenza alla trazione;
  • buona saldabilità;
  • buona estrudibilità;
  • ferro-magnetico;
  • duttile;
  • malleabile;
  • lucidabile.
LEGHE

Miscelando il nichel con altri metalli, è possibile realizzare numerose leghe. Le più importanti sono:

  • acciaio inox austenico (acciaio contenente nichel e cromo);
  • acciaio duplex (acciaio con cromo, nichel e molibdeno);
  • alnico (lega ferromagnetica di ferro, alluminio, nichel e cobalto);
  • cupronichel (rame e nichel);
  • superleghe base nichel (nichel e agenti leganti);
  • leghe a memoria di forma (nichel, titanio).
IMPIEGHI

Il nichel è usato principalmente nella preparazione delle leghe. Le proprieta’ principali delle leghe del nichel sono resistenza meccanica, duttilità, resistenza alla corrosione ed al calore.

Acciao Inox austenico:

  • pentole e servizi domestici;
  • finiture architettoniche.

Acciaio duplex:

  • scambiatori di calore;
  • macchine per movimentazione dei materiali.

Alnico:

  • Magneti permanenti.

Cupronichel:

  • impianti di dissalazione e condensatori marini;
  • chiglie delle navi;
  • piattaforme petrolifere.

Superleghe:

  • turbine a reazione.

Leghe a memoria di forma:

  • fili e molle (Flexinol), pistoni per uso meccanico o antenne paraboliche;
  • montature per occhiali;
  • ambito spaziale (azionamenti per le parti movibili dei satelliti);
  • ambito medicale (cateteri, apparecchi ortodontici, protesi);
  • automobilistico (valvole, impianti di condizionamento);
  • idraulico (regolazione automatica dell’acqua).

Oltre all’utilizzo nelle leghe il nichel trova importante impiego come rivestimento (nichelatura) capace di conferire notevoli proprietà al manufatto finale:

  • resistenza alla corrosione;
  • miglioramento dell’attrito;
  • resistenza all’usura;
  • aumento della durezza superficiale;
  • brasatura con leghe stagno-piombo;
  • ulteriori rivestimenti con metalli preziosi.
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Alunno/i autore/i dell’articolo:
LARA PASTORINA
Classe e Anno: Argomento di Riferimento:
Prima I – 2017/18 METALLI