Il triangolo tecnologico di Eni

Fusione a confinamento magnetico, supercalcolo e calcolo quantistico rappresentano le aree di ricerca che compongono il triangolo tecnologico di Eni. È un ecosistema coerente e unico nel panorama energetico mondiale, la concretizzazione di una visione di lungo periodo che sposta costantemente in avanti i confini dell’innovazione.

La fusione a confinamento magnetico rappresenta una delle prospettive più promettenti per la produzione di energia. Questo processo intrinsecamente sicuro, più sostenibile e virtualmente inesauribile, ispirato alle reazioni che avvengono nelle stelle, consente di generare grandi quantità di energia. Il raggiungimento di una scala industriale per la fusione potrebbe quindi segnare un passaggio fondamentale nella transizione energetica, offrendo al mondo una nuova tecnologia per la generazione di energia più pulita.

Eni è tra le prime aziende energetiche ad aver investito nella fusione, partecipando a diversi programmi di ricerca con partner scientifici d'eccellenza in Italia e nel mondo. L’obiettivo condiviso è quello di rendere possibile e accelerare la realizzazione di centrali elettriche a fusione capaci di immettere energia in rete, contribuendo così ad aumentare la disponibilità di energia elettrica decarbonizzata, riducendo l’impatto ambientale.

Le principali iniziative Eni nella fusione

Una rete di alleanze strategiche con le eccellenze della ricerca mondiale.

• Partnership con CFS (spin-out del MIT) per lo sviluppo dei futuri impianti SPARC e ARC, basati sulla tecnologia dei superconduttori ad alta temperatura (HTS -High Temperature Superconductor)
• collaborazione con ENEA per il polo scientifico-tecnologico Divertor Tokamak Test (DTT) a Frascati e per lo sviluppo di tecnologie
• collaborazione con UKAEA (Regno Unito) per l'impianto H3AT, dedicato alla gestione del trizio
• collaborazione storica con il MIT e un numero di accordi con Università e Centri di ricerca italiani per lo sviluppo di tecnologie abilitanti la fusione.

Eni impiega il supercalcolo e l'intelligenza artificiale come leve tecnologiche fondamentali per la competitività e la transizione energetica. Il nostro sistema di punta, HPC6, è il supercomputer a uso industriale più potente al mondo ed è ospitato nel Green Data Center di Ferrera Erbognone, una infrastruttura all’avanguardia. La sua potenza di calcolo supporta, ad esempio, l’ottimizzazione dei nostri impianti, lo studio dello stoccaggio di CO₂ e lo sviluppo di energie innovative o breakthrough come biocarburanti e fusione, contribuendo così all’impegno di Eni per la decarbonizzazione.

Le applicazioni chiave del supercalcolo di Eni

Il supercomputer HPC6 trova impiego in numerosi ambiti della transizione energetica e dell’innovazione industriale. Tra le principali applicazioni rientrano:

• ottimizzazione dell'operatività degli impianti industriali
• incremento dell’efficienza delle rinnovabili
• studi geologici e fluidodinamici più accurati per lo stoccaggio della CO₂
• individuazione ottimizzata di nuove riserve di gas naturale
• simulazione del comportamento del plasma nella fusione a confinamento magnetico
• ricerca di materiali innovativi e fondamentali per la transizione energetica. 

Queste attività contribuiscono a sviluppare soluzioni tecnologiche avanzate, favorendo processi più sostenibili e performanti nel settore energetico.

Il calcolo quantistico rappresenta una frontiera tecnologica che sfrutta le proprietà distintive di sistemi fisici quali atomi, ioni, fotoni e circuiti superconduttivi per affrontare operazioni estremamente complesse, con l’obiettivo di superare, in certi campi, le capacità dei sistemi tradizionali. Eni opera in questo ambito attraverso la joint venture Eniquantic, nata dalla collaborazione tra Eni e ITQuanta (start up Italiana i cui fondatori hanno esperienza pluridecennale in fisica atomica, simulazione e informazione quantistica). L'obiettivo è creare soluzioni quantistiche hardware e software, che, anche integrate con il supercomputer HPC6, puntano a risolvere problemi industriali decisivi per la transizione energetica, come l'ottimizzazione, la simulazione di modelli fisici e la scoperta di nuovi materiali. L’architettura adottata da Eniquantic si basa sull’impiego di atomi neutri di itterbio (Yb), selezionati per la loro capacità di mantenere lo stato quantistico per tempi prolungati. Lo sviluppo di un computer quantistico che utilizza atomi confinati da raggi laser, noti come “pinzette ottiche”, consentirà di eseguire calcoli che nemmeno i supercomputer più potenti sono in grado di eseguire in tempi utili. Anche in questo campo, la collaborazione di Eni con enti di ricerca e partner industriali favorisce lo sviluppo di applicazioni avanzate, con potenziali ricadute su diversi settori del nostro business.

Gli ambiti in cui si prevede di applicare il calcolo quantistico 

Le tecnologie quantistiche, nell’ambito della joint venture Eniquantic, trovano applicazione in diversi settori della transizione energetica. Tra le principali aree di utilizzo rientrano: 

• simulazione e modellazione avanzata dei materiali, con tecniche di dinamica molecolare e meccanica quantistica 
• efficienza nella generazione e nello stoccaggio di energia, in particolare da fonti rinnovabili 
• scoperta di nuovi materiali performanti per fonti energetiche innovative, come la fusione a confinamento magnetico 
• ottimizzazione delle attività operative lungo la catena del valore, inclusi i processi di trading energetico e di altre commodities.

Questi ambiti di applicazione contribuiscono a sviluppare soluzioni tecnologiche che possono supportare la trasformazione del settore energetico verso modelli sempre più sostenibili e innovativi.