- scritto da Mario Rosato
- categoria Curiosità ecosostenibili
Conflitti bellici a risparmio energetico
Dopo milioni di dollari spesi perseguitando la chimera del biodiesel da alghe, per ora fattibile solo con costi superiori a 5 US$ / litro, la Marina degli Stati Uniti ha cambiato linea di ricerca con il fine di raggiungere, almeno in parte, l’indipendenza dal petrolio. Non potendo aumentare l’efficienza termodinamica dei motori navali, gli sforzi di ricerca per i conflitti bellici si sono focalizzati sull’individuazione di modi alternativi per aumentarnealmeno l’efficienza distruttiva delle navi. Di recente è stato varato un progetto per mettere a punto una nuova arma “a risparmio energetico”.
Foto in alto: Fotogramma del video che mostra l’abbattimento d’un drone durante la prova del nuovo cannone laser
Approfondimento: Biogas dalle alghe, la nuova frontiera della sostenibilità
Si tratta di un nuovo modello di laserdi stato solido, sviluppato in sei anni con un costo di 4M US$, che però può abbattere un aereo nemico con solo 1 US$ di costo di energetico, contro gli oltre 5.000 US$ da sostenere con il lancio di missili convenzionali nei conflitti bellici.
Il prototipo, potenza stimata di 100 kW (il valore reale rimane segreto militare), si è dimostrato in grado di distruggere in volo un drone e una sagoma trascinata da un aereo, e diversi motoscafi, contro i quali venne sparato sia dal vascello antimissili USS Dewey che da postazioni fisse costiere.
I militari esperti in balistica stimano che per poter “neutralizzare” un cacciabombardiere, o un missile nemico, bersagli decisamente più veloci dei droni, che lasciano meno tempo di manovra (per puntare il laser, sparare impulsi e fondere in aria l’obiettivo) la potenza necessaria sarà dell’ordine del MW.
A questo livello di potenza, il raggio è capace di realizzare un foro attraverso uno spessore di 6 m di acciaio solido, oppure di tagliare un’ala di aereo in volo o di distruggere in aria un missile, il tutto in frazioni di secondo.
Foto: Il LaWS (Laser Weapon System) da 100 kW montato sul USS Dewey
In definitiva un drone non è altro che una versione un po’ più grande e sofisticata degli aerei telecomandati giocattolo, ma vola a velocità comparabili a quelle degli aerei civili da diporto. Indubbiamente il video diffuso dai militari ha un certo effetto di propaganda per dissuadere potenziali nemici da intenti bellici. Non sarà casuale il fatto che la prima unità sarà montata su un destroyer in fase di restauro e poteziamento, l’USS Ponce, che avrà come viaggio inaugurale delle “manovre” in acque del Golfo Persico nel 2014, dove l’Iran utilizza dei droni per operazioni di “pattugliamento” costiero.
Per quanto riguarda l’efficienza energetica del sistema, rimane comunque tutta da dimostrare, perché un laser a stato solido pulsato difficilmente supera il 18 %, e l’efficienza cala man mano che aumenta la potenza. In quale modo la US Navy pensa di utilizzare tutto il calore che forzosamente dovrà dissipare il congegno, o farlo lavorare in un bagno criogenico in modo che sia in grado di generare impulsi in modo quasi continuo, rimane segreto militare.
Inoltre l’energia elettrica necessaria per farlo funzionare deve per forza provenire da un generatore convenzionale (nel prototipo, un normale gruppo elettrogeno a gasolio, nel futuro, dal sistema elettrico convenzionale o nucleare della nave, ciò che però si traduce in minore potenza disponibile per il sistema di propulsione) per cui sembra che il vero scopo di sviluppare questa nuova tecnologia bellica non sia il risparmio energetico, piuttosto si direbbe che ubbidisce a considerazioni tattiche o più banalmente interessi economici delle aziende coinvolte nel progetto.
Foto: Fotogramma del video che mostra come un laser di soli 15 kW sia in grado di incendiare il motore di un motoscafo a 2 km di distanza e in condizioni meteo sfavorevoli.
Il bivio tecnologico al quale è arrivata la guerra a risparmio energetico è la scelta fra laser di stato solido, come quello recentemente testato e che sarà commercialmente disponibile dal 2014, oppure una nuova generazione di laser detti ad elettroni liberi. I primi generano raggi di luce monocromatica, per cui risentono del limite della portata dovuto, in condizioni meteo sfavorevoli, della radiazione laser. Nei laser a elettroni liberi, il “colore” della luce laser può essere variato a volontà, semplicemente variando il voltaggio d’iniezione degli elettroni nell’acceleratore di particelle, il quale genera l’emissione laser.
Si stima che i più micidiali laser a elettroni liberi non saranno pronti prima del 2020 (ancora una data che sembra prendere spunto dai programmi di sviluppo delle energie rinnovabili!) e richiederanno un budget di 163 M US$ per il loro sviluppo dall’attuale scala, di poche decine di kW, al livello richiesto di 1 MW. Peccato che il budget assegnato al DOE (Department of Energy) per la ricerca sulle fonti rinnovabili di energia e l’efficienza energetica nel 2014 sarà di soli 55 M US$.
