Leonardo ci racconta delle estati e dei periodi natalizi trascorsi nel borgo sul Golfo dei Poeti, quando durante le vacanze si recava dai nonni e dai familiari, sempre una grande festa! I genitori si erano trasferiti a Milano e lui, quando le scuole chiudevano, si spostava dai nonni, zii e cugini e viveva alle Grazie i giorni più belli dell’infanzia. Successivamente, da Milano la famiglia si ristabilì nel borgo graziotto e Leonardo visse, come dice lui, "a tempo pieno" alle Grazie gli anni dell’adolescenza.
"La famiglia di mia madre è graziotta da sempre, con l’organizzatore della serata Corrado Ricci, come per tanti alle Grazie, ci sono lontani rapporti di parentela. Il legame con il paese è sempre rimasto nonostante non abbia vissuto a lungo in questi luoghi, però per me casa rimane Le Grazie".
Gli anni passano, arriva l'età per iscriversi all'università e Leonardo, spinto dalla passione per le barche a vela, decide di iscriversi ad Ingegneria Aeronautica, seguendo diversi corsi in meccanica dei fluidi.
Leonardo, perché hai scelto una carriera scientifica?
“L'idea è sempre stata quella di seguire una carriera scientifica, da piccolo volevo fare l'astronomo, poi ho cambiato idea varie volte. Mi sono iscritto ad ingegneria aeronautica, non tanto perché fossi interessato agli aerei, ma alle barche a vela. Ho seguito un percorso inizialmente molto incentrato sulla dinamica dei fluidi. Nell'ultimo anno si sceglievano i corsi di indirizzo: c'era un professore con cui andavo particolarmente d'accordo e che insegnava propulsione, i motori. Quindi alla fine ho scelto l'indirizzo propulsione spaziale.”
Le prime attività svolte dopo la laurea sono state nel settore dei motori aeronautici e spaziali. Leonardo si trasferisce inizialmente negli Stati Uniti, a Syracuse, quindi nel 1999, con la sua compagna Manuela, decidono di rientrare.
“In America lavoravo con una borsa di studio della NASA con la quale facevo ricerca sui motori aeronautici.Siamo rientrati per mettere su famiglia e perché a Pisa c'era una opportunità di fare carriera accademica. Ho finito il dottorato a Pisa sulle tecnologie per il rientro atmosferico e ho vinto un concorso come ricercatore nel 2001.”
Purtroppo in quegli anni cambia la normativa, impedendo ai ricercatori di fare attività professionale fuori dai dipartimenti.
“Oggettivamente lo stipendio da ricercatore non era, da solo, tale da permettere di mettere su famiglia, quindi alla fine ho rinunciato.”
Fortunatamente in quegli anni nasce a Pisa uno spin off dell’università che lavora nel settore spaziale, si chiamava Alta, Leonardo si sposta in quella direzione, diventando amministratore dell'azienda.
“In questa azienda ho continuato ad occuparmi di propulsione, ed in particolare di motori al plasma. Presso l'ateneo pisano si erano sviluppate delle tecnologie con la ricerca che poi si sono industrializzate con lo spin-off. Tutto è andato bene, l'azienda è cresciuta e dopo qualche anno è stata acquistata da un'azienda più grande. Ma in quegli anni sentivo che era arrivato il momento per un altro cambiamento. Nel 2008 stava partendo a Barcellona l'agenzia europea per lo sviluppo da energia di fusione, "F4E - Fusion for Energy".”
Quindi hai iniziato un nuovo percorso...
“Esatto, è iniziato così un nuovo percorso. Anche questa agenzia si occupa di plasmi e gas ionizzati sui quali avevo maturato una certa esperienza, ma con obiettivi ancora più ambiziosi. La cosa interessante è che sono stato selezionato da F4E per quanto svolto precedentemente nel campo dell'industrializzazione di tecnologie provenienti dal mondo della ricerca, prendendo quanto funzionava in un laboratorio e trasformandolo in un prodotto pronto per l’applicazione commerciale”.
L'Unione Europea nel realizzare questa agenzia ha avuto una visione ambiziosa, pensando non solo di realizzare infrastrutture scientifiche per lo sviluppo di energia pulita da fusione nucleare, ma anche a far crescere la filiera industriale per rendere l'industria europea competitiva nei futuri mercati della fusione nucleare.
“L'Agenzia ha come riferimento il trattato EURATOM, è una Joint Undertaking, dove la Commissione Europea, rappresentata dal Direttorato Generale per l’Energia, ha un ruolo, ma dove anche i paesi membri svolgono un ruolo diretto di indirizzo. E' una sorta di associazione di impresa nella quale la Commissione fornisce il quadro normativo, dandoci alcuni vantaggi operativi, ad esempio i nostri acquisti sono esenti da IVA e dazi. Però non è la Commissione che decide da sola le strategie, ma insieme ai paesi membri.”
Leonardo inizia la sua carriera ad F4E come responsabile della filiera e della politica industriale, e successivamente diventa responsabile di tutti i progetti di F4E.
“Lavoro per metà del tempo in Spagna, a Barcellona dove è la sede amministrativa, e per metà in Francia, nei pressi di Aix en Provence dove è in costruzione ITER, di gran lunga il più importante dei progetti di cui ci occupiamo.”
Quale futuro per l'energia da fusione nucleare?
“Ultimamente si legge spesso che siamo ad un passo dalla transizione verso la fusione, mi piacerebbe pensarlo ma purtroppo c'è ancora tanto da fare. Ad esempio il progetto ITER, il più grande impianto su cui lavoriamo ed anche il Progetto più avanzato a livello mondiale, non nasce per generare energia elettrica, ma per svolgere ricerche su come realizzare e gestire su grande scala le reazioni di fusione, per industrializzare i risultati della ricerca. Nonostante questo penso che il premio alla fine di questo percorso di ricerca sia così prezioso, e possa migliorare così tanto il mondo in cui viviamo, che credo valga la pena investirci e dedicarsi a questi obiettivi.”
Come funziona il principio su cui si basa la vostra ricerca?
“Funziona come il sole, la cui energia viene generata da atomi che si uniscono sotto l'effetto di una pressione elevata e del calore. Quando questo accade, due atomi leggeri si uniscono in un atomo più pesante e si genera differenza di massa che si trasforma in energia, secondo l'equazione della relatività E = mc2, dove "m" è la differenza di massa. Siccome "m" viene moltiplicato per il valore "c al quadrato" che è molto grande, anche una piccola differenza di massa, genera tantissima energia.”
Solo atomi relativamente leggeri generano energia unendosi, quelli più pesanti sono quelli usati invece nella fissione nucleare e generano energia dividendosi. C'è differenza quindi tra energia generata da fusione e quella da fissione. In questo secondo caso quando gli atomi si spaccano, si dividono, generano energia ma anche isotopi lungamente radioattivi, le cosiddette scorie. Inoltre gli atomi pesanti usati per la fissione, come quelli dell'uranio, tendono spontaneamente a dividersi e questo può portare in certe condizioni ad una reazione a catena non più controllata, che diventa pericolosa in un impianto di fissione.
“Nel caso della fusione, invece, gli atomi non hanno la tendenza ad unirsi, è un fenomeno che avviene con grande difficoltà ma anche completamente quindi controllabile. In altre parole, sulla Terra gli atomi pesanti usati nella fissione sono naturalmente instabili, quelli leggeri impiegati nella fusione sono naturalmente stabili.”
“E' molto difficile far unire gli atomi, soprattutto quelli più pesanti, ed è per questo che noi lavoriamo con quelli leggeri, in particolare con l'idrogeno, e il risultato della fusione è un atomo di elio, un gas molto stabile e neutro, lo stesso che si usa per gonfiare i palloncini. Riassumendo la fusione nucleare non produce gas serra, non ha rischi di perdita di controllo di una reazione nucleare, non produce scorie radioattive di lunga durata, e produce una grande quantità di energia.”
Quali sono i vantaggi di questa tecnologia?
“Come combustibile usiamo il deuterio, che è un isotopo di idrogeno che si trova nell'acqua: il deuterio è idrogeno con un protone e un neutrone. Usiamo anche il litio, come quello utilizzato per le batterie, che troviamo nella crosta terrestre. Il litio durante il processo si trasforma in idrogeno con due neutroni, trizio, che si fonde quindi con il deuterio.”
“Per dare un'idea del motivo di tutto l’interesse che ruota attorno alla ricerca sulla fusione, con il deuterio contenuto in 400 litri di acqua di mare e il litio presente in 500 kg di terreno, si produce una quantità di energia pari a quella che si produce bruciando 300 tonnellate di petrolio, che è l'energia usata da un cittadino medio dell'UE durante tutta la sua vita.”
Acqua e sabbia sono materiali disponibili in tutto il mondo, quindi non ci sono problemi geopolitici legati alla loro disponibilità. Quindi la fusione è una tecnologia che può rivoluzionare il mondo dell'energia e gli equilibri mondiali: negli ultimi cento anni in tutto il mondo la maggior parte dei conflitti e’ scoppiato per il controllo delle fonti di energia.
“L'Europa in particolare ha bisogno di trovare soluzioni alternative alle fonti di energia fossili. Le rinnovabili certamente, ma il mix energetico richiede anche fonti di energie più stabili e costanti. Nel breve termine la fissione puo’ essere una risposta ma nel lungo termine non è sostenibile, per motivi ambientali e perché in Europa il combustibile fissile scarseggia.”
Cosa si fa in Europa per sviluppare le tecnologie di fusione?
“L'Europa sta investendo moltissimo, in particolare ma non solo su ITER. ITER è un progetto che è stato immaginato negli anni '80, nel periodo della distensione tra blocco sovietico e quello occidentale. Sono state proposte sfide che avessero sia un valore simbolico, che sottolineasse questa distensione, sia che fossero importanti per l'umanità, per affrontare le sfide comuni. Una di queste e’ proprio ITER, nel quale l’Europa ha progressivamente assunto il ruolo guida, contribuendo oggi la meta’ di tutte le tecnologie e gli investimenti per la sua realizzazione. Gli altri partner sono Cina, Corea del Sud, Giappone, India, Russia e Stati Uniti.“
Oltre a ITER, in costruzione in Francia, l’Europa è impegnata attraverso numerose altre grandi installazioni di ricerca per la fusione. Alcune gia’ funzionanti in Italia, Germania, Regno Unito e Giappone (attraverso un rapporto speciale di collaborazione con il paese del Sol Levante) ad alter in costruzione in Italia e Spagna.
“Sono progetti che parlano molto italiano, ligure ed in particolare spezzino. Non tanto per il contributo di vari ingegneri liguri, me compreso, ma soprattutto perche’ alcune delle aziende chiave della filiera operano tra Genova e La Spezia. Ad esempio i grandi magneti superconduttivi di ITER, i piu’ grandi mai realizzati al mondo, sono stati prodotti a La Spezia da ASG con specialisti e maestranze locali. Gli stessi specialisti che si sono spostati successivamente in Francia per continuare le attivita’ in loco.“
A che punto è il progetto ITER oggi?
“E' un progetto di lunghissimo termine. L'idea iniziale è del 1985, il trattato tra i vari paesi è stato firmato dopo diverse vicissitudini nel 2006. Sono cominciati i lavori nel 2008, le opere civili sono state consegnate nel 2020, abbiamo finito quest'anno a maggio di consegnare i magneti, ora stiamo assemblando i componenti che arrivano da tutto il mondo e ci vorranno parecchi altri anni prima di arrivare ad accendere l’impianto.”
“E' importante ricordare che ITER non serve a dimostrare che dalla fusione si produce energia. Questo e’ un risultato che abbiamo gia’ ottenuto da molti anni in Europa e che e’ stato confermato numerose volte, recentemente anche in Cina e Stati Uniti. Ora dobbiamo riuscire a capire come rendere utilizzabile l'energia generata per un'applicazione reale, costruendo un impianto che funzioni in maniera continua, per lunghe durate, che sia manutenibile, che sia sicuro e non abbia costi troppo elevati. Questi sono gli obiettivi attuali, ovvero come industrializzare e rendere sfruttabili i risultati.”
