O tome se puno govorilo u nekim razdobljima, ali često s nejasnim ili zbunjujućim referencama: hladna fuzija , što je to? Pokušajmo biti jasni.
Izraz " hladna nuklearna fuzija " ima za cilj definirati fenomen nuklearne prirode koji bi se dogodio pri pritiscima i temperaturama mnogo nižim od onih potrebnih za dobivanje "vruće", to jest tradicionalne nuklearne fuzije.
Mala povijest hladne fuzije
Fenomen, koji zapravo uzrokuje skepticizam u međunarodnoj znanstvenoj zajednici sve do danas, otkrivena je nakon eksperimenata provedena od strane profesora Martin Fleischmann i Stanley Pons Sveučilišta u Utahu , u 1989. , kada su dvojica fizičara, koji se bavila toplom fuzijom, objavili su da su dobili „višak topline“ provođenjem električne energije između platine i paladija u ćelijama teške vode (tj. voda visoko obogaćena deuterijom, izotopom vodika i gušća od normalne vode za oko 11% ).
Odmah, najava Ponsa i Fleischmanna izazvala je potres unutar znanstvene zajednice : nedostatak teorijskog objašnjenja fenomena i njegove poteškoće u obnovljivosti pridonijeli su stvaranju širokog skepse unutar znanstvene zajednice.
Ovaj se znanstveni ili para-znanstveni fenomen oživio u 2000-ima sa svim talijanskim protagonistima. Prvo zahvaljujući studijama profesora Giuliana Preparata, a nedavno i zahvaljujući Sergiju Focardiju , profesoru na Sveučilištu u Bologni, koji je u tandemu s inženjerom Andrea Rossijem izumio prototip, zvan E-Cat ( katalizator energije ) za hladno lijevanje.
E-Cat , prilično jednostavan uređaj (barem po veličini i po broju komada), radi zagrijavanjem sustava formiranog od nikla i vodika na ne baš visoku temperaturu : u nedavnom javnom eksperimentu postigao je 'prodiranje' jezgre nikla onom vodika, stvarajući nuklearnu reakciju koja oslobađa energiju.
Ali najzanimljiviji aspekt eksperimenta, čiji su tehnički detalji još uvijek nejasni, jest taj da bi, prije svega, ta fuzija mogla proizvesti mnogo veću količinu čiste energije od one koja je korištena za pokretanje same reakcije: Zapravo, protiv početnog ulaganja energije jednake 1 kilovata , smanjene u nekoliko minuta na 400 vata, reaktor će moći proizvesti čak 14 kw energije , s energetskim dobitkom 31 puta većim od ulaza.
I ne samo to: Focardi i Rossi mogli bi gotovo potpuno razbiti gama zrake , to su radioaktivne zrake koje se prirodno ispuštaju tijekom nuklearne fuzije.
Energija u izobilju i, štoviše , čista energija , dakle, također namijenjena grijanju kućanstava, a ne bliski srodnik ratne industrije kao što se događa u slučaju nuklearne energije, kao što je obično poznato?
Previše uvjeta? Predobro da bi bilo istinito!
Ovaj prototip kreiran, po veličini sličan domaćem uređaju, nije postao roba kao što bi bilo lijepo pomisliti. Ne zadržavamo se na raznim korporativnim koracima koji su trebali dovesti do toga da E-Cat masovno proizvodi grčka tvrtka sa sjedištem na Cipru, Defkalion .
Na rezultate eksperimenata provedenih od strane dva znanstvenici nikada nisu u potpunosti uvjeren da znanstvena zajednica , koja je skeptična prema eksperimentalnoj stvarnosti koja na teorijskoj razini, ne može se objasniti : čestica nikla i vodika, u stvari, u skladu sa zakonima fizika, oboje pozitivna, ne bi smjela međusobno djelovati.
I iznad svega, E-Cat se nije etablirao kao pouzdan prijenosni generator snage, doista su se tijekom godina gubili tragovi. Kao što su mnogi skeptici ranije predvidjeli.
Hladna fuzija: za bolje razumijevanje koncepta
Prije svega, potrebno je ukratko pojasniti što je nuklearna fuzija : to je reakcija kojom se dvije lagane jezgre, često vodik ili njegovi izotopi, sudaraju i spajaju u jedno teže jezgro, razvijajući tako veliku količinu energije. Očito je nemoguće sažeti tako složen proces u nekoliko riječi, ali ono što je važno jest da je uzrok približavanja vodikovih jezgara dat vrlo snažnom termičkom miješanjem , generiranom visokim tlakom između vodikovih jezgara .
Izuzetno visoke temperature (oko 15 000 ° C!) Generirane ovim ogromnim tlakom uzrokuju da jezgre steknu dovoljno energije kako bi mogle prevladati međusobno elektrostatičko odbijanje i tako se približile tački da uzrokuje fuziju .
To objašnjava razlog termina " hladna fuzija ", koji, oprečno, definira fuziju jezgara koja se događa pri temperaturi puno, mnogo nižoj od 15.000 ° C koja je potrebna tradicionalnom 'nuklearnom ' fuzijom ili, preciznije, ' vruće '.
To se može postići kroz dva procesa : zatvor "muon" i kemijsko zatvaranje.
Muonsko zatvaranje
Muon je čestica čija je masa jednaka oko 200 puta veća od elektrona i ima prosječni životni vijek od oko 2,2 milijuna sekundi. Ova čestica, kada se raspada, pretvara 99,5% svoje mase u energiju . Prvu eksperimentalnu provjeru ovog fenomena izvršio je 1957. L. Alvarez iz Berkeleyja, ali dubinski testovi su kasnije pokazali da je količina proizvedene energije , iako nepovratno proizvedena, bila vrlo mala, jer je muon mogao katalizirati , u najmanju ruku , samo jedan reakcijaprije raspada. Do danas, istraživanja o iskorištavanju potencijala te čestice u rasponu temperatura u rasponu od -260 ° C do 530 ° C, dovelo je do zanimljivih rezultata dvjestotinjak fuzija za svaku muon, A vrijednost, međutim, još uvijek preniska vidio što je dovoljno samo da nadoknadi dovodnu energiju samog muonskog reaktora.
Kemijsko zatvaranje
Hladna fuzija , u ovom slučaju se temelji na velikim nekretnina „apsorpcijom” kako je paladij ima prema vodika i njegovih izotopima. Upravo na ovom svojstvu temeljila se elektrolitička ćelija na "hladnoj fuziji" koju su 1989. predstavili Fleischmann i Pons .
Aparat dvojice istraživača sastojao se, u osnovi, od otopine teške vode (voda s Deuterium umjesto vodika) u koju su bile uronjene dvije elektrode, negativni (ili katoda) koji čine Palladium i pozitivni (ili anoda) iz platine.
Snabdijevajući elektrolitičku ćeliju izvana električnom energijom , dvojica su učenjaka dobili niz "anomaličnih" proizvoda za jednostavnu elektrolizu i, osim toga, količinu energije u obliku topline veću od 4 puta veću od unosa : u osnovi, reakcija nuklearne fuzije dobivena, međutim, pri vrlo niskim temperaturama.
Hladna fuzija: djeluje li ili ne?
Kasnije su drugi , pozivajući se na put otvoren pokusima dvojice elektrokemičara, postigli slične rezultate , ali, usprkos dokazima o prezentiranim rezultatima, veliki dio međunarodne znanstvene zajednice pozdravio je eksperimentalne rezultate s mnogo polemike i do danas prevladavaju. skepticizam .
Pravi poanta ovog desetogodišnjeg znanstvenog kontroverze temelji se na nedostatku „točan” obnovljivosti ove vrste eksperimenata: u praksi, efekti, kao npr energije ekscesima i čestica i zračenja emisija, ne uvijek dogoditi, ali samo na pojava specifičnih uvjeta, uključujući za sada samo djelomično .
Unatoč eksperimentalnoj prepreci, s teorijskog stajališta uloženi su brojni napori u pravcu razumijevanja podrijetla mehanizama koji stoje na osnovi fenomena "hladne fuzije".
Međutim, teško da više vjeruje u to da bi ovo moglo biti rješenje koje bi moglo proizvesti čistu i obnovljivu energiju.