Ekologi konsumsi Sains dan teknologi: Fusi dingin bisa menjadi salah satu terobosan ilmiah terbesar, jika berhasil.

Pada tanggal 23 Maret 1989, Universitas Utah mengumumkan dalam siaran pers bahwa "dua ilmuwan telah meluncurkan reaksi mandiri fusi nuklir pada suhu kamar". Presiden Universitas Chase Peterson mengatakan bahwa pencapaian tonggak sejarah ini hanya sebanding dengan penguasaan api, penemuan listrik, dan budidaya tanaman. Legislator negara bagian segera mengalokasikan $ 5 juta untuk institusi Institut Nasional fusi dingin, dan universitas meminta 25 juta lagi kepada Kongres AS. Maka dimulailah salah satu skandal ilmiah paling terkenal di abad ke-20. Media cetak dan televisi langsung menyebarkan berita ke seluruh dunia.

Para ilmuwan yang membuat pernyataan sensasional itu tampaknya memiliki reputasi yang solid dan cukup dapat dipercaya. Anggota yang menetap di AS dari Inggris Royal Society dan mantan presiden International Society of Electrochemists, Martin Fleischman, menikmati ketenaran internasional yang diperoleh dari partisipasinya dalam penemuan hamburan cahaya Raman yang disempurnakan di permukaan. Stanley Pons, salah satu penulis penemuan ini, mengepalai Departemen Kimia di Universitas Utah.

Jadi apa itu semua sama, mitos atau kenyataan?

Sumber energi murah

Fleishman dan Pons mengklaim bahwa mereka menyebabkan inti deuterium menyatu satu sama lain pada suhu dan tekanan biasa. "Reaktor fusi dingin" mereka adalah kalorimeter dengan larutan air garam yang dialiri arus listrik. Benar, airnya tidak sederhana, tetapi berat, D2O, katoda terbuat dari paladium, dan litium dan deuterium adalah bagian dari garam terlarut. Melalui solusi selama berbulan-bulan berlalu tanpa henti D.C., sehingga oksigen dilepaskan di anoda dan hidrogen berat di katoda. Fleishman dan Pons diduga menemukan bahwa suhu elektrolit secara berkala meningkat puluhan derajat, dan terkadang lebih, meskipun catu daya memberikan daya yang stabil. Mereka menjelaskan hal ini dengan masuknya energi intranuklear yang dilepaskan selama fusi inti deuterium.

Paladium memiliki kemampuan unik untuk menyerap hidrogen. Fleischman dan Pons percaya bahwa di dalam kisi kristal logam ini, atom-atom deuterium mendekat dengan sangat kuat sehingga inti mereka bergabung menjadi inti dari isotop helium utama. Proses ini berjalan dengan pelepasan energi, yang menurut hipotesis mereka, memanaskan elektrolit. Penjelasannya menawan dalam kesederhanaannya dan benar-benar meyakinkan para politisi, jurnalis, dan bahkan ahli kimia.

Fisikawan membawa kejelasan

Namun, fisikawan nuklir dan fisikawan plasma tidak terburu-buru untuk mengalahkan timpani. Mereka tahu betul bahwa dua deuteron pada prinsipnya dapat memunculkan inti helium-4 dan kuantum sinar gamma berenergi tinggi, tetapi kemungkinan hasil seperti itu sangat kecil. Bahkan jika deuteron masuk ke dalam reaksi nuklir, hampir pasti berakhir dengan lahirnya inti tritium dan proton, atau munculnya inti neutron dan helium-3, dan probabilitas transformasi ini kira-kira sama. Jika fusi nuklir benar-benar terjadi di dalam paladium, maka itu akan menghasilkan jumlah besar neutron dari energi yang terdefinisi dengan baik (sekitar 2,45 MeV). Mereka mudah dideteksi baik secara langsung (dengan bantuan detektor neutron) atau tidak langsung (karena tumbukan neutron semacam itu dengan inti hidrogen berat akan menghasilkan gamma-kuantum dengan energi 2,22 MeV, yang sekali lagi dapat dideteksi). Secara umum, hipotesis Fleischman dan Pons dapat dikonfirmasi menggunakan peralatan radiometrik standar.

Namun, tidak ada yang datang darinya. Fleischman menggunakan koneksinya di rumah dan meyakinkan karyawan Inggris pusat nuklir di Harwell untuk memeriksa "reaktor"-nya untuk pembangkitan neutron. Harwell memiliki detektor ultra-sensitif untuk partikel-partikel ini, tetapi mereka tidak menunjukkan apa-apa! Pencarian sinar gamma dari energi yang sesuai juga ternyata gagal. Fisikawan dari Universitas Utah sampai pada kesimpulan yang sama. Karyawan Institut Teknologi Massachusetts mencoba mereproduksi eksperimen Fleishman dan Pons, tetapi sekali lagi tidak berhasil. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa klaim untuk penemuan besar dihancurkan pada konferensi American Physical Society (APS), yang diadakan di Baltimore pada tanggal 1 Mei tahun itu.

Sic transit gloria mundi

Dari pukulan ini, Pons dan Fleishman tidak pernah pulih. di koran New York Times menerbitkan artikel yang menghancurkan, dan pada akhir Mei komunitas sains sampai pada kesimpulan bahwa klaim ahli kimia Utah adalah manifestasi dari ketidakmampuan ekstrim atau penipuan dasar.

Tetapi ada juga pembangkang, bahkan di kalangan elit ilmiah. eksentrik pemenang nobel Julian Schwinger, salah satu pendiri elektrodinamika kuantum, sangat yakin akan penemuan ahli kimia dari Salt Lake City sehingga ia membatalkan keanggotaannya di AFO sebagai protes.

Namun karir akademik Fleishman dan Pons berakhir - dengan cepat dan memalukan. Pada tahun 1992, mereka meninggalkan Universitas Utah dan melanjutkan pekerjaan mereka di Prancis dengan uang Jepang, sampai mereka kehilangan dana ini juga. Fleishman kembali ke Inggris, di mana dia tinggal di masa pensiun. Pons melepaskan kewarganegaraan Amerikanya dan menetap di Prancis.

piroelektrik fusi dingin

Fusi nuklir dingin pada perangkat desktop tidak hanya dimungkinkan, tetapi juga diterapkan, dan dalam beberapa versi. Jadi, pada tahun 2005, para peneliti dari University of California di Los Angeles berhasil memulai reaksi serupa dalam wadah dengan deuterium, di mana medan elektrostatik dibuat. Sumbernya adalah jarum tungsten yang terhubung ke kristal piroelektrik lithium tantalate, pada pendinginan dan pemanasan berikutnya yang menghasilkan perbedaan potensial 100-120 kV. Medan dengan kekuatan sekitar 25 GV/m mengionisasi atom deuterium secara sempurna dan mempercepat inti atomnya sehingga ketika mereka bertabrakan dengan target erbium deuterida, mereka menghasilkan inti helium-3 dan neutron. Fluks neutron puncak adalah sekitar 900 neutron per detik (beberapa ratus kali lebih tinggi dari nilai latar belakang tipikal). Meskipun sistem seperti itu memiliki prospek sebagai generator neutron, tidak mungkin untuk membicarakannya sebagai sumber energi. Perangkat semacam itu mengonsumsi lebih banyak energi daripada yang dihasilkannya: dalam eksperimen ilmuwan California, sekitar 10-8 J dilepaskan dalam satu siklus pendinginan-pemanasan yang berlangsung beberapa menit (11 kali lipat lebih kecil dari yang dibutuhkan untuk memanaskan segelas air dengan 1°C).

Cerita tidak berakhir di situ

Pada awal tahun 2011, ketertarikan pada fusi termonuklir dingin, atau yang oleh para fisikawan domestik menyebutnya, fusi dingin, kembali berkobar di dunia sains. Alasan kegembiraan ini adalah demonstrasi oleh ilmuwan Italia Sergio Focardi dan Andrea Rossi dari Universitas Bologna tentang instalasi yang tidak biasa di mana, menurut pengembangnya, sintesis ini dilakukan dengan cukup mudah.

Secara umum, perangkat ini bekerja seperti ini. Nanopowder nikel dan isotop hidrogen konvensional ditempatkan dalam tabung logam dengan pemanas listrik. Selanjutnya, tekanan sekitar 80 atmosfer disuntikkan. Ketika awalnya dipanaskan sampai suhu tinggi (ratusan derajat), seperti yang dikatakan para ilmuwan, bagian dari molekul H2 dibagi menjadi atom hidrogen, kemudian masuk ke dalam reaksi nuklir dengan nikel.

Sebagai hasil dari reaksi ini, sebuah isotop tembaga dihasilkan, serta sejumlah besar energi termal. Andrea Rossi menjelaskan bahwa selama pengujian pertama perangkat, mereka menerima darinya sekitar 10-12 kilowatt pada output, sedangkan pada input sistem membutuhkan rata-rata 600-700 watt (artinya listrik yang disuplai ke perangkat saat dinyalakan. dicolokkan ke soket). Semuanya ternyata produksi energi dalam hal ini berkali-kali lebih tinggi daripada biaya, dan sebenarnya efek inilah yang pernah diharapkan dari fusi dingin.

Namun demikian, menurut pengembang, dalam perangkat ini, jauh dari semua hidrogen dan nikel masuk ke dalam reaksi, tetapi sebagian kecil dari mereka. Namun, para ilmuwan yakin bahwa apa yang terjadi di dalam justru merupakan reaksi nuklir. Mereka menganggap ini sebagai bukti: munculnya tembaga di lagi, yang bisa menjadi pengotor dalam "bahan bakar" asli (yaitu Nikel); tidak adanya konsumsi hidrogen yang besar (yaitu terukur) (karena dapat bertindak sebagai bahan bakar dalam reaksi kimia); dialokasikan radiasi termal; dan, tentu saja, keseimbangan energi itu sendiri.

Jadi, apakah fisikawan Italia benar-benar berhasil mencapai fusi termonuklir pada suhu rendah (ratusan derajat Celcius tidak berarti apa-apa untuk reaksi semacam itu, yang biasanya terjadi pada jutaan derajat Kelvin!)? Sulit dikatakan, karena selama ini semua jurnal ilmiah peer-review bahkan menolak artikel penulisnya. Skeptisisme banyak ilmuwan cukup dapat dimengerti - selama bertahun-tahun kata "fusi dingin" telah menyebabkan fisikawan tersenyum dan bergaul dengannya. mesin gerak abadi. Selain itu, pembuat perangkat dengan jujur ​​​​mengakui bahwa detail halus dari pekerjaannya masih di luar pemahaman mereka.

Apa yang sulit dipahami ini? fusi dingin, untuk membuktikan kemungkinan aliran yang telah dicoba oleh banyak ilmuwan selama lebih dari belasan tahun? Untuk memahami esensi dari reaksi ini, serta prospek studi semacam itu, pertama-tama mari kita bicara tentang apa itu fusi termonuklir secara umum. Istilah ini dipahami sebagai proses di mana inti atom yang lebih berat disintesis dari yang lebih ringan. Dalam hal ini, sejumlah besar energi dilepaskan, jauh lebih banyak daripada reaksi nuklir peluruhan unsur radioaktif.

Proses serupa terus-menerus terjadi di Matahari dan bintang-bintang lain, karena itu mereka dapat memancarkan cahaya dan panas. Jadi, misalnya, setiap detik Matahari kita terpancar ruang angkasa energi setara dengan empat juta ton massa. Energi ini lahir selama fusi empat inti hidrogen (dengan kata lain, proton) menjadi inti helium. Pada saat yang sama, sebagai hasil dari konversi satu gram proton, 20 juta kali lebih banyak energi dilepaskan pada output daripada selama pembakaran satu gram. batu bara keras. Setuju, ini sangat mengesankan.

Tapi tidak bisakah orang membuat reaktor seperti Matahari untuk menghasilkan energi dalam jumlah besar untuk kebutuhan mereka? Secara teoritis, tentu saja, mereka bisa, karena larangan langsung pada perangkat semacam itu tidak menetapkan hukum fisika apa pun. Namun, ini cukup sulit dilakukan, dan inilah alasannya: sintesis ini membutuhkan suhu yang sangat tinggi dan hal yang sama tidak realistis. tekanan tinggi. Oleh karena itu, pembuatan reaktor termonuklir klasik ternyata tidak menguntungkan secara ekonomi - untuk memulainya, perlu menghabiskan lebih banyak energi daripada yang dapat dihasilkannya selama beberapa tahun ke depan beroperasi.

Kembali ke penemu Italia, kita harus mengakui bahwa "ilmuwan" itu sendiri tidak menginspirasi banyak kepercayaan, baik dengan pencapaian masa lalu mereka, maupun dengan pencapaian mereka. Situasi saat ini. Hanya sedikit orang yang tahu nama Sergio Focardi sampai sekarang, tetapi berkat gelar akademik profesornya, setidaknya tidak ada yang meragukan keterlibatannya dalam sains. Namun sehubungan dengan penemuan rekan sejawatnya, Andrea Rossi, hal itu tak bisa lagi dikatakan. pada saat ini Andrea adalah karyawan dari perusahaan Amerika tertentu Leonardo Corp, dan pada suatu waktu membedakan dirinya hanya dengan dibawa ke pengadilan untuk penghindaran pajak dan penyelundupan perak dari Swiss. Namun kabar "buruk" bagi para pendukung fusi termonuklir dingin juga tidak berakhir di situ. Ternyata jurnal ilmiah Journal of Nuclear Physics, di mana orang Italia menerbitkan artikel tentang penemuan mereka, sebenarnya lebih merupakan blog, dan jurnal inferior. Dan, selain itu, tidak lain adalah orang Italia yang sudah akrab, Sergio Focardi dan Andrea Rossi, yang menjadi pemiliknya. Tapi publikasinya serius publikasi ilmiah berfungsi sebagai konfirmasi dari "masuk akal" dari penemuan.

Tanpa berhenti di situ, dan menggali lebih dalam, para jurnalis juga menemukan bahwa ide proyek yang disajikan adalah milik orang yang sama sekali berbeda - ilmuwan Italia Francesco Piantelli. Tampaknya pada hal ini, secara memalukan, sensasi lain berakhir, dan dunia masuk sekali lagi kehilangan mesin gerak abadinya. Tapi bagaimana, bukan tanpa ironi, orang Italia menghibur diri mereka sendiri, jika ini hanya fiksi, maka setidaknya itu bukan tanpa kecerdasan, karena bermain dengan kenalan adalah satu hal dan mencoba mengelilingi seluruh dunia di sekitar Anda adalah satu hal. jari.

Saat ini, semua hak atas perangkat ini adalah milik perusahaan Amerika Industrial Heat, di mana Rossi memimpin semua kegiatan penelitian dan pengembangan yang berhubungan dengan reaktor.

Ada versi reaktor suhu rendah (E-Cat) dan suhu tinggi (Hot Cat). Yang pertama untuk suhu sekitar 100-200 °C, yang kedua untuk suhu sekitar 800-1400 °C. Perusahaan sekarang telah menjual reaktor suhu rendah 1 MW kepada pelanggan yang tidak disebutkan namanya untuk penggunaan komersial dan, khususnya, Industrial Heat sedang menguji dan men-debug reaktor ini untuk memulai produksi industri skala penuh dari unit daya tersebut. Menurut Andrea Rossi, reaktor beroperasi terutama oleh reaksi antara nikel dan hidrogen, di mana isotop nikel ditransmutasikan dengan pelepasan sejumlah besar panas. Itu. beberapa isotop nikel masuk ke isotop lain. Namun demikian, sejumlah tes independen dilakukan, yang paling informatif adalah tes reaktor versi suhu tinggi di kota Lugano, Swiss. Tes ini telah ditulis tentang.

Kembali pada tahun 2012, dilaporkan bahwa unit cold fusion pertama dijual ke Rossi.

Pada 27 Desember, sebuah artikel tentang reproduksi independen reaktor Rossi di Rusia diterbitkan di situs web E-Cat World. Artikel yang sama berisi tautan ke laporan "Investigasi analog dari generator panas suhu tinggi Rossi" oleh fisikawan Parkhomov Alexander Georgievich. Laporan itu disiapkan untuk All-Rusia bengkel fisik"Fusi Nuklir Dingin dan Petir Bola", yang berlangsung pada 25 September 2014 di Universitas Persahabatan Rakyat Rusia.

Dalam laporan tersebut, penulis mempresentasikan versinya tentang reaktor Rossi, data tentangnya perangkat internal dan pengujian yang dilakukan. Kesimpulan utama: reaktor benar-benar melepaskan lebih banyak energi daripada yang dikonsumsi. Rasio panas yang dilepaskan terhadap energi yang dikonsumsi adalah 2,58. Selain itu, selama sekitar 8 menit reaktor beroperasi tanpa daya input sama sekali, setelah kabel suplai terbakar, sambil menghasilkan sekitar satu kilowatt daya termal pada output.

Pada tahun 2015 AG. Parkhomov berhasil membuat reaktor operasi jangka panjang dengan pengukuran tekanan. Dari pukul 23:30 pada 16 Maret, suhu masih bertahan. Foto reaktor.

Akhirnya, adalah mungkin untuk membuat reaktor yang berjalan lama. Suhu 1200 °C dicapai pada pukul 23:30 pada 16 Maret setelah 12 jam pemanasan bertahap dan bertahan hingga hari ini. Daya pemanas 300 W, COP=3.
Untuk pertama kalinya, adalah mungkin untuk berhasil memasang pengukur tekanan di instalasi. Dengan pemanasan lambat, tekanan maksimum 5 bar tercapai pada 200 ° C, kemudian tekanan menurun dan pada suhu sekitar 1000 ° C menjadi negatif. Vakum terkuat sekitar 0,5 bar berada pada suhu 1150 °C.

Dengan operasi terus menerus yang lama, tidak mungkin menambahkan air sepanjang waktu. Oleh karena itu, kami harus mengabaikan kalorimetri yang digunakan dalam percobaan sebelumnya, berdasarkan pengukuran massa air yang diuapkan. Penentuan koefisien termal dalam percobaan ini dilakukan dengan membandingkan daya yang dikonsumsi oleh pemanas listrik dengan ada dan tidak adanya campuran bahan bakar. Tanpa bahan bakar, suhu 1200 ° C tercapai dengan daya sekitar 1070 watt. Dengan adanya bahan bakar (630 mg nikel + 60 mg lithium aluminium hidrida), suhu ini dicapai dengan daya sekitar 330 watt. Dengan demikian, reaktor menghasilkan sekitar 700 W daya berlebih (COP ~ 3.2). (Penjelasan oleh A.G. Parkhomov, lebih banyak nilai yang tepat COP membutuhkan perhitungan yang lebih detail). diterbitkan

BERLANGGANAN ke saluran youtube KAMI Econet.ru, yang memungkinkan Anda menonton online, mengunduh dari YouTube secara gratis video tentang penyembuhan, peremajaan seseorang ..

Fusi dingin dikenal sebagai salah satu hoax ilmiah terbesar. abad XX. Untuk waktu yang lama, sebagian besar fisikawan bahkan menolak untuk membahas kemungkinan reaksi semacam itu. Namun, baru-baru ini, dua ilmuwan Italia mempresentasikan kepada publik sebuah pengaturan yang menurut mereka membuatnya mudah dilakukan. Apakah sintesis ini mungkin terjadi?

Pada awalnya tahun ini di dunia sains, minat pada fusi termonuklir dingin, atau, sebagaimana fisikawan domestik menyebutnya, fusi termonuklir dingin, berkobar lagi. Alasan kegembiraan ini adalah demonstrasi oleh ilmuwan Italia Sergio Focardi dan Andrea Rossi dari Universitas Bologna tentang instalasi yang tidak biasa di mana, menurut pengembangnya, sintesis ini dilakukan dengan cukup mudah.

Secara umum, perangkat ini bekerja seperti ini. Nanopowder nikel dan isotop hidrogen konvensional ditempatkan dalam tabung logam dengan pemanas listrik. Selanjutnya, tekanan sekitar 80 atmosfer disuntikkan. Ketika awalnya dipanaskan sampai suhu tinggi (ratusan derajat), seperti yang dikatakan para ilmuwan, bagian dari molekul H 2 dibagi menjadi atom hidrogen, kemudian masuk ke dalam reaksi nuklir dengan nikel.

Sebagai hasil dari reaksi ini, isotop tembaga dihasilkan, serta sejumlah besar energi panas. Andrea Rossi menjelaskan bahwa selama pengujian pertama perangkat, mereka menerima darinya sekitar 10-12 kilowatt pada output, sedangkan pada input sistem membutuhkan rata-rata 600-700 watt (artinya listrik yang disuplai ke perangkat saat dinyalakan. dicolokkan ke soket). Semuanya ternyata produksi energi dalam hal ini berkali-kali lebih tinggi daripada biaya, dan sebenarnya efek inilah yang pernah diharapkan dari fusi dingin.

Namun demikian, menurut pengembang, dalam perangkat ini, jauh dari semua hidrogen dan nikel masuk ke dalam reaksi, tetapi sebagian kecil dari mereka. Namun, para ilmuwan yakin bahwa apa yang terjadi di dalam justru merupakan reaksi nuklir. Mereka menganggap bukti ini: munculnya tembaga dalam jumlah yang lebih besar daripada yang bisa menjadi pengotor dalam "bahan bakar" asli (yaitu, nikel); tidak adanya konsumsi hidrogen yang besar (yaitu terukur) (karena dapat bertindak sebagai bahan bakar dalam reaksi kimia); radiasi termal yang dipancarkan; dan, tentu saja, keseimbangan energi itu sendiri.

Jadi, apakah fisikawan Italia benar-benar berhasil mencapai fusi termonuklir pada suhu rendah (ratusan derajat Celcius tidak berarti apa-apa untuk reaksi semacam itu, yang biasanya terjadi pada jutaan derajat Kelvin!)? Sulit dikatakan, karena selama ini semua jurnal ilmiah peer-review bahkan menolak artikel penulisnya. Skeptisisme banyak ilmuwan cukup dapat dimengerti - selama bertahun-tahun kata "fusi dingin" telah menyebabkan fisikawan tersenyum dan mengasosiasikan dengan mesin gerak abadi. Selain itu, pembuat perangkat dengan jujur ​​​​mengakui bahwa detail halus dari pekerjaannya masih di luar pemahaman mereka.

Apa fusi dingin yang sulit dipahami ini, yang telah coba dibuktikan oleh banyak ilmuwan selama beberapa dekade? Untuk memahami esensi dari reaksi ini, serta prospek untuk studi semacam itu, pertama-tama mari kita bicara tentang apa itu fusi termonuklir secara umum. Istilah ini dipahami sebagai proses di mana inti atom yang lebih berat disintesis dari yang lebih ringan. Dalam hal ini, sejumlah besar energi dilepaskan, jauh lebih banyak daripada reaksi nuklir peluruhan unsur radioaktif.

Proses serupa terus-menerus terjadi di Matahari dan bintang-bintang lain, karena itu mereka dapat memancarkan cahaya dan panas. Jadi, misalnya, setiap detik Matahari kita memancarkan energi yang setara dengan empat juta ton massa ke luar angkasa. Energi ini lahir selama fusi empat inti hidrogen (dengan kata lain, proton) menjadi inti helium. Pada saat yang sama, sebagai hasil konversi satu gram proton, 20 juta kali lebih banyak energi dilepaskan pada keluaran daripada ketika satu gram batu bara dibakar. Setuju, ini sangat mengesankan.

Tapi tidak bisakah orang membuat reaktor seperti Matahari untuk menghasilkan energi dalam jumlah besar untuk kebutuhan mereka? Secara teoritis, tentu saja, mereka bisa, karena larangan langsung pada perangkat semacam itu tidak menetapkan hukum fisika apa pun. Namun, ini cukup sulit untuk dilakukan, dan inilah alasannya: sintesis ini membutuhkan suhu yang sangat tinggi dan tekanan tinggi yang tidak realistis. Oleh karena itu, pembuatan reaktor termonuklir klasik ternyata tidak menguntungkan secara ekonomi - untuk memulainya, perlu menghabiskan lebih banyak energi daripada yang dapat dihasilkannya selama beberapa tahun ke depan beroperasi.

Itulah sebabnya banyak ilmuwan sepanjang abad ke-20 mencoba melakukan reaksi fusi termonuklir pada suhu rendah dan tekanan normal, yaitu fusi dingin yang sama. Laporan pertama bahwa ini mungkin terjadi pada tanggal 23 Maret 1989, ketika Profesor Martin Fleischman dan rekannya Stanley Pons mengadakan konferensi pers di Universitas Utah mereka, di mana mereka melaporkan bagaimana, dengan melewatkan arus melalui elektrolit hampir secara normal, mereka memperoleh keluaran energi positif berupa panas dan radiasi gamma terekam yang berasal dari elektrolit. Artinya, mereka melakukan reaksi fusi termonuklir dingin.

Pada bulan Juni tahun yang sama, para ilmuwan mengirim artikel dengan hasil percobaan ke Alam, tetapi segera skandal nyata meletus di sekitar penemuan mereka. Intinya adalah bahwa para peneliti terkemuka pusat ilmiah Amerika Serikat, Institut Teknologi California dan Institut Teknologi Massachusetts, mengulangi percobaan ini secara rinci dan tidak menemukan yang seperti itu. Benar, kemudian diikuti oleh dua konfirmasi yang dibuat oleh para ilmuwan dari Texas A&M University dan Georgia Institute of Technology Research. Namun, mereka juga bingung.

Saat menyiapkan eksperimen kontrol, ternyata ahli elektrokimia Texas salah menafsirkan hasil eksperimen - dalam eksperimen mereka, peningkatan panas yang dihasilkan disebabkan oleh elektrolisis air, karena termometer berfungsi sebagai elektroda kedua (katoda)! Di Georgia, penghitung neutron sangat sensitif sehingga mereka bereaksi terhadap kehangatan tangan yang terangkat. Ini adalah bagaimana "pelepasan neutron" didaftarkan, yang oleh para peneliti dianggap sebagai hasil dari reaksi fusi termonuklir.

Sebagai hasil dari semua ini, banyak fisikawan dipenuhi dengan keyakinan bahwa tidak ada fusi dingin dan tidak mungkin ada, dan Fleishman dan Pons hanya menipu. Namun, yang lain (dan sayangnya, mereka adalah minoritas yang jelas) tidak percaya pada penipuan para ilmuwan, atau bahkan bahwa hanya ada kesalahan, dan berharap bahwa sumber energi yang bersih dan praktis tidak akan habis dapat dibangun.

Di antara yang terakhir adalah ilmuwan Jepang Yoshiaki Arata, yang mempelajari masalah fusi dingin selama beberapa tahun dan pada tahun 2008 melakukan eksperimen publik di Universitas Osaka yang menunjukkan kemungkinan fusi termonuklir pada suhu rendah. Dia dan rekan-rekannya menggunakan struktur khusus yang terdiri dari nanopartikel.

Ini adalah kelompok yang disiapkan secara khusus yang terdiri dari beberapa ratus atom paladium. Fitur utama mereka adalah bahwa mereka memiliki rongga besar di dalamnya, di mana atom deuterium (isotop hidrogen) dapat dipompa ke konsentrasi yang sangat tinggi. Dan ketika konsentrasi ini melebihi batas tertentu, partikel-partikel ini sangat dekat satu sama lain sehingga mereka mulai bergabung, sebagai akibatnya reaksi termonuklir yang sebenarnya dimulai. Ini terdiri dari fusi dua atom deuterium menjadi atom lithium-4 dengan pelepasan panas.

Buktinya adalah ketika Profesor Arata mulai menambahkan gas deuterium ke dalam campuran yang mengandung nanopartikel tersebut, suhunya naik menjadi 70 derajat Celcius. Setelah gas dimatikan, suhu di dalam sel tetap tinggi selama lebih dari 50 jam, dan energi yang dilepaskan melebihi energi yang dikeluarkan. Menurut ilmuwan, ini hanya bisa dijelaskan dengan fakta bahwa fusi nuklir terjadi.

Benar, sejauh ini percobaan Arata juga belum pernah dilakukan di laboratorium manapun. Oleh karena itu, banyak fisikawan terus menganggap fusi dingin sebagai tipuan dan perdukunan. Namun, Arata sendiri menyangkal tuduhan tersebut, mencela lawan bahwa mereka tidak tahu bagaimana bekerja dengan nanopartikel, itulah sebabnya mereka tidak berhasil.

Singkatnya, fusi dingin biasanya mengacu pada (asumsi) reaksi nuklir antara inti isotop hidrogen pada suhu rendah. Suhu rendah- ini tentang sebuah ruangan. Kata "disarankan" sangat penting di sini, karena saat ini tidak ada satu teori pun dan tidak ada satu eksperimen pun yang akan menunjukkan kemungkinan reaksi semacam itu.

Tetapi jika tidak ada teori atau eksperimen yang meyakinkan, lalu mengapa topik ini begitu populer? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita harus memahami masalah fusi nuklir secara umum. Fusi nuklir (sering disebut sebagai "fusi termonuklir") adalah reaksi di mana inti ringan bertabrakan menjadi satu. inti berat. Misalnya, inti hidrogen berat (deuterium dan tritium) diubah menjadi inti helium dan satu neutron. Ini melepaskan sejumlah besar energi (dalam bentuk panas). Begitu banyak energi yang dilepaskan sehingga 100 ton hidrogen berat akan cukup untuk menyediakan energi bagi seluruh umat manusia untuk sepanjang tahun(tidak hanya listrik, tetapi juga panas). Reaksi-reaksi inilah yang terjadi di dalam bintang-bintang, berkat bintang-bintang itu hidup.

Banyak energi itu bagus, tapi ada masalah. Untuk memulai reaksi seperti itu, Anda harus menumbuk inti dengan kuat. Untuk melakukan ini, Anda harus memanaskan zat hingga sekitar 100 juta derajat Celcius. Orang tahu bagaimana melakukannya, dan cukup berhasil. Inilah yang terjadi di bom hidrogen, di mana pemanasan terjadi karena tradisional ledakan nuklir. Hasilnya adalah ledakan termonuklir kekuatan besar. Tetapi secara konstruktif gunakan energi ledakan termonuklir sangat tidak nyaman. Oleh karena itu, para ilmuwan di banyak negara telah berusaha selama lebih dari 60 tahun untuk mengekang reaksi ini dan membuatnya dapat dikelola. Ke hari ini mereka telah belajar bagaimana mengontrol reaksi (misalnya, di ITER, memegang plasma panas medan elektromagnetik), tetapi jumlah energi yang sama dihabiskan untuk kontrol seperti yang dilepaskan selama sintesis.

Sekarang bayangkan bahwa ada cara untuk menjalankan reaksi yang sama, tetapi pada suhu kamar. Ini akan menjadi revolusi nyata di sektor energi. Kehidupan umat manusia akan berubah tanpa bisa dikenali. Pada tahun 1989, Stanley Pons dan Martin Fleischmann dari Universitas Utah menerbitkan sebuah makalah yang mengklaim mengamati fusi nuklir pada suhu kamar. Panas anomali dilepaskan selama elektrolisis air berat dengan katalis paladium. Diasumsikan bahwa atom hidrogen ditangkap oleh katalis, dan entah bagaimana kondisi untuk fusi nuklir diciptakan. Efek ini disebut fusi nuklir dingin.

Artikel Pons dan Fleischmann membuat banyak keributan. Tetap saja - masalah energi terpecahkan! Secara alami, banyak ilmuwan lain telah mencoba mereproduksi hasil mereka. Namun, tidak satupun dari mereka berhasil. Selanjutnya, fisikawan mulai mengidentifikasi satu demi satu kesalahan dalam percobaan asli, dan komunitas ilmiah sampai pada kesimpulan yang jelas tentang kegagalan percobaan. Sejak itu, tidak ada kemajuan di bidang ini. Tetapi beberapa orang sangat menyukai gagasan fusi dingin sehingga mereka masih melakukannya. Pada saat yang sama, para ilmuwan seperti itu tidak dianggap serius dalam komunitas ilmiah, dan untuk menerbitkan artikel tentang topik fusi dingin di tempat yang bergengsi. jurnal ilmiah kemungkinan besar tidak akan berhasil. Sejauh ini, fusi dingin tetap merupakan ide yang bagus.

Para ilmuwan yang membuat pernyataan sensasional itu tampaknya memiliki reputasi yang solid dan cukup dapat dipercaya. Martin Fleishman, Anggota Royal Society dan mantan Presiden International Society of Electrochemists, yang berimigrasi ke Amerika Serikat dari Inggris Raya, menikmati ketenaran internasional yang diperoleh dengan partisipasinya dalam penemuan hamburan cahaya Raman yang ditingkatkan di permukaan. Stanley Pons, salah satu penulis penemuan ini, mengepalai Departemen Kimia di Universitas Utah.

Fusi dingin piroelektrik

Perlu dipahami bahwa fusi nuklir dingin pada perangkat desktop tidak hanya dimungkinkan, tetapi juga diterapkan, dan dalam beberapa versi. Jadi, pada tahun 2005, para peneliti dari University of California di Los Angeles melaporkan di Nature bahwa mereka berhasil memulai reaksi serupa dalam wadah dengan deuterium, di mana medan elektrostatik dibuat. Sumbernya adalah ujung jarum tungsten yang terhubung ke kristal piroelektrik lithium tantalate, pada pendinginan dan pemanasan berikutnya yang menghasilkan perbedaan potensial urutan 100-120 kV. Sebuah medan dengan kekuatan sekitar 25 gigavolt / meter mengionisasi atom deuterium secara sempurna dan mempercepat inti atomnya sehingga ketika mereka bertabrakan dengan target erbium deuterida, mereka menghasilkan inti helium-3 dan neutron. Fluks neutron puncak yang diukur dalam kasus ini adalah sekitar 900 neutron per detik (yang beberapa ratus kali lebih tinggi dari nilai latar belakang tipikal).
Meskipun sistem seperti itu memiliki prospek tertentu sebagai generator neutron, tidak masuk akal untuk membicarakannya sebagai sumber energi. Baik instalasi ini maupun perangkat serupa lainnya mengonsumsi lebih banyak energi daripada yang dihasilkan pada output: dalam eksperimen Universitas California, sekitar 10 ^ (-8) J dilepaskan dalam satu siklus pendinginan-pemanasan yang berlangsung beberapa menit. perintah besarnya kurang dari yang diperlukan, untuk memanaskan segelas air dengan 1 derajat Celcius.

Sumber energi murah

Fleishman dan Pons mengklaim bahwa mereka menyebabkan inti deuterium menyatu satu sama lain pada suhu dan tekanan biasa. "Reaktor fusi dingin" mereka adalah kalorimeter dengan larutan garam berair yang dilalui arus listrik. Benar, airnya tidak sederhana, tetapi berat, D2O, katoda terbuat dari paladium, dan litium dan deuterium adalah bagian dari garam terlarut. Arus konstan dilewatkan melalui larutan selama berbulan-bulan tanpa henti, sehingga oksigen dilepaskan di anoda, dan hidrogen berat di katoda. Fleishman dan Pons diduga menemukan bahwa suhu elektrolit secara berkala meningkat puluhan derajat, dan terkadang lebih, meskipun catu daya memberikan daya yang stabil. Mereka menjelaskan hal ini dengan masuknya energi intranuklear yang dilepaskan selama fusi inti deuterium.

Paladium memiliki kemampuan unik untuk menyerap hidrogen. Fleischman dan Pons percaya bahwa di dalam kisi kristal logam ini, atom-atom deuterium mendekat dengan sangat kuat sehingga inti mereka bergabung menjadi inti dari isotop helium utama. Proses ini berjalan dengan pelepasan energi, yang menurut hipotesis mereka, memanaskan elektrolit. Penjelasannya menawan dalam kesederhanaannya dan benar-benar meyakinkan para politisi, jurnalis, dan bahkan ahli kimia.

Akselerator pemanas. Pengaturan yang digunakan dalam eksperimen fusi dingin oleh para peneliti UCLA. Ketika kristal piroelektrik dipanaskan, perbedaan potensial dibuat di permukaannya, menciptakan medan listrik dengan intensitas tinggi, di mana ion deuterium dipercepat.

Fisikawan membawa kejelasan

Namun, fisikawan nuklir dan fisikawan plasma tidak terburu-buru untuk mengalahkan timpani. Mereka tahu betul bahwa dua deuteron pada prinsipnya dapat memunculkan inti helium-4 dan kuantum sinar gamma berenergi tinggi, tetapi kemungkinan hasil seperti itu sangat kecil. Bahkan jika deuteron masuk ke dalam reaksi nuklir, hampir pasti berakhir dengan lahirnya inti tritium dan proton, atau munculnya inti neutron dan helium-3, dan probabilitas transformasi ini kira-kira sama. Jika fusi nuklir benar-benar terjadi di dalam paladium, maka ia akan menghasilkan sejumlah besar neutron dengan energi tertentu (sekitar 2,45 MeV). Mereka mudah dideteksi baik secara langsung (dengan bantuan detektor neutron) atau tidak langsung (karena tumbukan neutron semacam itu dengan inti hidrogen berat akan menghasilkan gamma-kuantum dengan energi 2,22 MeV, yang sekali lagi dapat dideteksi). Secara umum, hipotesis Fleischman dan Pons dapat dikonfirmasi menggunakan peralatan radiometrik standar.

Namun, tidak ada yang datang darinya. Fleischman menggunakan koneksi di rumah dan membujuk staf pusat nuklir Inggris di Harwell untuk memeriksa "reaktor" miliknya untuk pembangkitan neutron. Harwell memiliki detektor ultra-sensitif untuk partikel-partikel ini, tetapi mereka tidak menunjukkan apa-apa! Pencarian sinar gamma dari energi yang sesuai juga ternyata gagal. Fisikawan dari Universitas Utah sampai pada kesimpulan yang sama. Karyawan Institut Teknologi Massachusetts mencoba mereproduksi eksperimen Fleishman dan Pons, tetapi sekali lagi tidak berhasil. Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa klaim untuk penemuan besar dihancurkan pada konferensi American Physical Society (APS), yang diadakan di Baltimore pada tanggal 1 Mei tahun itu.

Diagram skema dari pengaturan fusi piroelektrik, menunjukkan kristal, garis ekuipotensial, dan lintasan ion deuterium. Jaring tembaga yang diarde melindungi cangkir Faraday. Silinder dan target diisi hingga +40 V untuk mengumpulkan elektron sekunder.

Sic transit gloria mundi

Dari pukulan ini, Pons dan Fleishman tidak pernah pulih. Sebuah artikel yang menghancurkan muncul di New York Times, dan pada akhir Mei, komunitas ilmiah telah menyimpulkan bahwa klaim ahli kimia Utah adalah tampilan ketidakmampuan ekstrim atau penipuan dasar.

Tetapi ada juga pembangkang, bahkan di kalangan elit ilmiah. Peraih Nobel eksentrik Julian Schwinger, salah satu pendiri elektrodinamika kuantum, menjadi begitu yakin akan penemuan ahli kimia dari Salt Lake City sehingga ia membatalkan keanggotaannya di AFO sebagai protes.

Namun demikian, karir akademis Fleishman dan Pons berakhir dengan cepat dan memalukan. Pada tahun 1992, mereka meninggalkan Universitas Utah dan melanjutkan pekerjaan mereka di Prancis dengan uang Jepang, sampai mereka kehilangan dana ini juga. Fleishman kembali ke Inggris, di mana dia tinggal di masa pensiun. Pons melepaskan kewarganegaraan Amerikanya dan menetap di Prancis.

• Terjemahan

Area ini sekarang disebut reaksi nuklir berenergi rendah, dan dapat mencapai hasil nyata - atau dapat berubah menjadi ilmu sampah yang membandel.

Dr. Martin Fleischman (kanan), seorang ahli elektrokimia, dan Stanley Pons, ketua Departemen Kimia di Universitas Utah, menjawab pertanyaan dari komite sains dan teknologi tentang pekerjaan fusi dingin mereka yang kontroversial, 26 April 1989.

Howard J. Wilk adalah ahli kimia dan kimia organik sintetik yang sudah lama menganggur dan tinggal di Philadelphia. Seperti banyak peneliti lain yang bekerja di bidang farmasi, ia telah menjadi korban dari penurunan R&D di industri obat yang terjadi di tahun-tahun terakhir, dan sekarang terlibat dalam pekerjaan paruh waktu yang tidak berhubungan dengan sains. Dengan waktu luang, Wilk melacak kemajuan perusahaan Brilliant Light Power (BLP) yang berbasis di New Jersey.

Ini adalah salah satu perusahaan yang sedang mengembangkan proses yang secara umum dapat disebut sebagai teknologi baru untuk produksi energi. Gerakan ini, sebagian besar, adalah kebangkitan fusi dingin, sebuah fenomena berumur pendek pada 1980-an yang terkait dengan perolehan fusi nuklir dalam perangkat elektrolit desktop sederhana yang dengan cepat disingkirkan oleh para ilmuwan.

Pada tahun 1991, pendiri BLP, Randall L. Mills, mengumumkan pada konferensi pers di Lancaster, Pennsylvania, bahwa ia telah mengembangkan teori bahwa elektron dalam hidrogen dapat berpindah dari yang biasa, dasar keadaan energi, ke keadaan energi yang sebelumnya tidak diketahui, lebih stabil, lebih rendah, melepaskan jumlah yang besar energi. Pabrik menamai jenis baru hidrogen terkompresi yang aneh ini "hydrino" dan telah bekerja sejak saat itu untuk mengembangkan perangkat komersial untuk memanen energi ini.

Wilk mempelajari teori Mills, membaca makalah dan paten, dan melakukan perhitungannya sendiri untuk hydrino. Wilk bahkan menghadiri demonstrasi di lapangan BLP di Cranbury, New Jersey, di mana dia mendiskusikan hydrinos dengan Mills. Setelah itu, Wilk masih belum bisa memutuskan apakah Mills adalah seorang jenius yang tidak realistis, ilmuwan yang mengoceh, atau sesuatu di antaranya.

Ceritanya dimulai pada tahun 1989, ketika ahli elektrokimia Martin Fleischman dan Stanley Pons membuat klaim mengejutkan di konferensi pers Universitas Utah bahwa mereka telah menjinakkan energi fusi dalam sel elektrolitik.

Ketika para peneliti menerapkan arus listrik ke sel, menurut pendapat mereka, atom deuterium dari air berat, yang menembus ke dalam katoda paladium, masuk ke dalam reaksi fusi dan menghasilkan atom helium. Kelebihan energi dari proses diubah menjadi panas. Fleishman dan Pons berpendapat bahwa proses ini tidak mungkin merupakan hasil dari reaksi kimia yang diketahui, dan menambahkan istilah "fusi dingin" ke dalamnya.

Namun, setelah berbulan-bulan menyelidiki pengamatan membingungkan mereka, komunitas ilmiah setuju bahwa efeknya tidak stabil, atau tidak ada, dan bahwa ada kesalahan dalam percobaan. Studi ini dibuang, dan fusi dingin menjadi identik dengan ilmu sampah.

Fusi dingin dan produksi hydrino adalah cawan suci untuk menghasilkan energi yang tak ada habisnya, murah, dan bersih. Fusi dingin mengecewakan para ilmuwan. Mereka ingin percaya padanya, tetapi pikiran kolektif mereka memutuskan bahwa ini adalah kesalahan. Sebagian dari masalahnya adalah kurangnya teori yang diterima secara umum untuk menjelaskan fenomena yang diusulkan - seperti yang dikatakan fisikawan, Anda tidak dapat mempercayai eksperimen sampai itu didukung oleh sebuah teori.

Mills memiliki teorinya sendiri, tetapi banyak ilmuwan tidak mempercayainya dan menganggap hydrino tidak mungkin. Komunitas menolak fusi dingin dan mengabaikan Mills dan karyanya. Mills melakukan hal yang sama, berusaha untuk tidak jatuh ke dalam bayangan fusi dingin.

Sementara itu, bidang fusi dingin telah berubah nama menjadi reaksi nuklir energi rendah (LENR), dan terus ada. Beberapa ilmuwan terus mencoba menjelaskan efek Fleischmann-Pons. Yang lain telah menolak fusi nuklir tetapi sedang menyelidiki kemungkinan proses lain yang dapat menjelaskan kelebihan panas. Seperti Mills, mereka tertarik pada potensi aplikasi komersial. Mereka terutama tertarik pada produksi energi untuk kebutuhan industri, rumah tangga dan transportasi.

Sejumlah kecil perusahaan yang dibuat dalam upaya untuk membawa teknologi energi baru ke pasar memiliki model bisnis yang mirip dengan setiap start-up teknologi: mendefinisikan teknologi baru, mencoba mematenkan ide, menarik minat investor, mendapatkan pendanaan, membangun prototipe, melakukan demonstrasi, mengumumkan perangkat tanggal pekerja untuk dijual. Tetapi di dunia energi baru, melanggar tenggat waktu adalah hal biasa. Belum ada yang mengambil langkah terakhir untuk mendemonstrasikan perangkat yang berfungsi.

teori baru

Mills dibesarkan di sebuah peternakan di Pennsylvania, menerima gelar di bidang kimia dari Franklin dan Marshall College, derajat dalam kedokteran di Universitas Harvard, dan belajar teknik elektro di Massachusetts Institut Teknologi. Sebagai mahasiswa, ia mulai mengembangkan teori yang disebutnya "The Grand Unified Theory of Classical Physics", yang menurutnya didasarkan pada fisika klasik dan penawaran model baru atom dan molekul, berangkat dari dasar-dasar fisika kuantum.

Secara umum diterima bahwa satu elektron hidrogen melesat di sekitar nukleusnya, berada di orbit keadaan dasar yang paling dapat diterima. Tidak mungkin memindahkan elektron hidrogen lebih dekat ke nukleus. Tapi Mills mengatakan itu mungkin.

Sekarang seorang peneliti di Airbus Defense & Space, dia mengatakan dia tidak melacak aktivitas Mills sejak 2007 karena eksperimen tidak menunjukkan tanda-tanda yang jelas tentang kelebihan energi. “Saya ragu bahwa eksperimen selanjutnya lulus seleksi ilmiah' kata Rathke.

“Saya pikir secara umum diterima bahwa teori Dr. Mills, yang dia kemukakan sebagai dasar pernyataannya, tidak konsisten dan tidak mampu membuat prediksi,” lanjut Rathke. Orang mungkin bertanya, "Mungkinkah kita sangat beruntung menemukan sumber energi yang hanya bekerja dengan mengikuti yang salah? pendekatan teoritis?" ».

Pada 1990-an, beberapa peneliti, termasuk tim dari Pusat Penelitian Lewis, secara independen melaporkan mereplikasi pendekatan Mills dan menghasilkan panas berlebih. Tim NASA menulis dalam laporan bahwa "hasilnya jauh dari konklusif" dan tidak mengatakan apa-apa tentang hydrino.

Para peneliti telah mengusulkan kemungkinan proses elektrokimia untuk menjelaskan panas, termasuk ketidakteraturan sel elektrokimia, eksotermik yang tidak diketahui reaksi kimia, rekombinasi atom hidrogen dan oksigen yang terpisah dalam air. Argumen yang sama dibuat oleh kritikus eksperimen Fleishman-Pons. Tetapi tim NASA mengklarifikasi bahwa para peneliti tidak boleh mengabaikan fenomena tersebut, untuk berjaga-jaga jika Mills menemukan sesuatu.

Mills berbicara sangat cepat, dan mampu berbicara selamanya tentang detail teknis. Selain memprediksi hidrinos, Mills mengklaim bahwa teorinya dapat dengan sempurna memprediksi lokasi elektron apa pun dalam molekul menggunakan perangkat lunak khusus untuk memodelkan molekul, dan bahkan dalam molekul kompleks seperti DNA. Menggunakan standar teori kuantum sulit bagi para ilmuwan untuk memprediksi perilaku yang tepat sesuatu yang lebih kompleks daripada atom hidrogen. Mills juga mengklaim bahwa teorinya menjelaskan fenomena perluasan Alam Semesta dengan percepatan, yang belum sepenuhnya dipahami oleh para kosmolog.

Selain itu, Mills mengatakan bahwa hydrinos dihasilkan oleh pembakaran hidrogen di bintang-bintang seperti Matahari kita, dan mereka dapat ditemukan dalam spektrum cahaya bintang. Hidrogen dianggap sebagai elemen paling melimpah di alam semesta, tetapi Mills mengklaim bahwa hydrinos adalah materi gelap yang tidak dapat ditemukan di alam semesta. Ahli astrofisika terkejut dengan saran seperti itu: "Saya belum pernah mendengar tentang hydrino," kata Edward W. (Rocky) Kolb dari Universitas Chicago, seorang ahli di alam semesta yang gelap.

Mills melaporkan keberhasilan isolasi dan karakterisasi hydrinos menggunakan teknik spektroskopi standar seperti inframerah, Raman, dan spektroskopi. resonansi magnetik nuklir. Selain itu, menurutnya, hydrinos dapat masuk ke dalam reaksi yang mengarah pada munculnya jenis bahan baru dengan " properti luar biasa". Ini termasuk konduktor, yang menurut Mills akan merevolusi dunia perangkat elektronik dan baterai.

Dan meskipun pernyataannya bertentangan opini publik, Ide-ide Mills tampaknya kurang eksotis daripada komponen alam semesta yang tidak biasa lainnya. Misalnya, muonium adalah entitas eksotik berumur pendek yang terkenal, terdiri dari anti-muon (partikel bermuatan positif yang mirip dengan elektron) dan elektron. Secara kimia, muonium berperilaku seperti isotop hidrogen, tetapi sembilan kali lebih ringan.

SunCell, sel bahan bakar hidrin

Tidak peduli di mana hydrino berada pada skala kredibilitas, Mills mengatakan satu dekade lalu bahwa BLP telah bergerak lebih jauh konfirmasi ilmiah, dan dia hanya tertarik pada sisi komersial dari masalah ini. Selama bertahun-tahun, BLP telah mengumpulkan lebih dari $110 juta dalam investasi.

Pendekatan BLP untuk menciptakan hydrino telah memanifestasikan dirinya dalam banyak cara. Pada prototipe awal, Mills dan timnya menggunakan elektroda tungsten atau nikel dengan: larutan elektrolit litium atau kalium. Arus yang diterapkan membagi air menjadi hidrogen dan oksigen, dan pada kondisi yang tepat lithium atau kalium memainkan peran sebagai katalis untuk penyerapan energi dan runtuhnya orbit elektron hidrogen. Energi yang timbul dari transisi dari keadaan atom dasar ke keadaan dengan energi yang lebih rendah dilepaskan dalam bentuk plasma suhu tinggi yang cerah. Panas yang terkait dengan itu kemudian digunakan untuk membuat uap dan menyalakan generator listrik.

Perangkat SunCell sekarang sedang diuji di BLP, di mana hidrogen (dari air) dan katalis oksida dimasukkan ke dalam reaktor karbon bulat dengan dua aliran perak cair. Arus listrik yang diterapkan pada perak memicu reaksi plasma untuk membentuk hidrin. Energi reaktor ditangkap oleh karbon, yang bertindak sebagai "penyerap panas benda hitam". Ketika dipanaskan hingga ribuan derajat, ia memancarkan energi dalam bentuk cahaya tampak, yang ditangkap oleh sel fotovoltaik yang mengubah cahaya menjadi listrik.

Dalam hal pengembangan komersial, Mills terkadang tampil paranoid dan terkadang sebagai pebisnis praktis. Dia mendaftar merek dagang hidrin. Dan karena patennya mengklaim penemuan hydrino, BLP mengklaim kekayaan intelektual untuk penelitian hydrino. Dalam hal ini, BLP melarang peneliti lain untuk melakukan penelitian dasar bahkan tentang hidrin, yang dapat mengkonfirmasi atau menyangkal keberadaan mereka, tanpa terlebih dahulu menandatangani perjanjian kekayaan intelektual. “Kami mengundang peneliti, kami ingin orang lain melakukannya,” kata Mills. “Tapi kita perlu melindungi teknologi kita.”

Sebagai gantinya, Mills menunjuk validator resmi yang mengklaim dapat memvalidasi penemuan BLP. Salah satunya adalah insinyur listrik di Universitas Bucknell, Profesor Peter M. Jansson, yang dibayar untuk mengevaluasi teknologi BLP melalui perusahaan konsultannya, Sistem Terpadu. Jenson mengklaim bahwa kompensasi waktunya "tidak mempengaruhi kesimpulan saya sebagai peneliti independen dengan cara apa pun. penemuan ilmiah". Dia menambahkan bahwa dia "membantah sebagian besar penemuan" yang dia pelajari.

“Ilmuwan BLP sedang mengerjakan ilmu sejati, dan sejauh ini saya belum menemukan kesalahan dalam metode dan pendekatan mereka, - kata Jenson. “Selama bertahun-tahun, saya telah melihat banyak perangkat di BLP yang jelas mampu menghasilkan energi berlebih dalam jumlah yang berarti. Saya pikir komunitas ilmiah akan membutuhkan waktu untuk menerima dan mencerna kemungkinan adanya keadaan hidrogen berenergi rendah. Menurut pendapat saya, pekerjaan Dr. Mills tidak dapat disangkal." Jenson menambahkan bahwa BLP menghadapi tantangan dalam mengkomersialkan teknologi, tetapi hambatannya adalah bisnis daripada ilmiah.

Sementara itu, BLP telah mengadakan beberapa demonstrasi prototipe barunya kepada investor sejak 2014, dan telah memposting video di situs webnya. Tetapi peristiwa ini tidak memberikan bukti yang jelas bahwa SunCell benar-benar berfungsi.

Pada bulan Juli, setelah satu demonstrasi, perusahaan mengumumkan bahwa perkiraan biaya energi dari SunCell sangat rendah – 1% hingga 10% dari bentuk energi lain yang diketahui – sehingga perusahaan “akan menyediakan off-grid sumber individu pasokan untuk hampir semua stasioner dan aplikasi seluler yang tidak terikat pada jaringan listrik atau sumber energi bahan bakar”. Dengan kata lain, perusahaan berencana untuk membangun dan menyewakan SunCells atau perangkat lain kepada konsumen, membebankan biaya harian, dan memungkinkan mereka keluar dari jaringan dan berhenti membeli bensin atau minyak solar, sambil menghabiskan beberapa kali lebih sedikit uang.

"Ini adalah akhir dari era api, mesin pembakaran internal dan sistem terpusat catu daya, kata Mills. “Teknologi kami akan membuat semua jenis teknologi energi lainnya menjadi usang. Masalah perubahan iklim akan terpecahkan.” Dia menambahkan bahwa BLP tampaknya dapat meluncurkan produksi untuk memulai pembangkit MW pada akhir 2017.

Apalah arti sebuah nama?

Terlepas dari ketidakpastian seputar Mills dan BLP, kisah mereka hanyalah bagian dari kisah yang lebih besar dari energi baru. Saat debu mereda setelah pernyataan awal Fleischman-Pons, kedua peneliti mulai mempelajari apa yang benar dan apa yang salah. Mereka bergabung dengan puluhan rekan penulis dan peneliti independen.

Banyak dari ilmuwan dan insinyur ini, yang sering bekerja sendiri, kurang tertarik pada peluang komersial daripada sains: elektrokimia, metalurgi, kalorimetri, spektrometri massa, dan diagnostik nuklir. Mereka terus menjalankan eksperimen yang menghasilkan panas berlebih, yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang dikeluarkan sistem relatif terhadap energi yang dibutuhkan untuk menjalankannya. Dalam beberapa kasus, anomali nuklir telah dilaporkan, seperti kemunculan neutrino, partikel alfa (inti helium), isotop atom, dan transmutasi dari satu elemen ke elemen lainnya.

Tetapi pada akhirnya, sebagian besar peneliti mencari penjelasan atas apa yang terjadi, dan akan senang bahkan jika sedikit panas berguna.

“LENR sedang dalam tahap percobaan dan belum dipahami secara teoritis,” kata David J. Nagel, seorang profesor teknik elektro dan ilmu komputer di Universitas. George Washington, dan mantan Manajer Riset di Laboratorium penelitian morfota. “Beberapa hasilnya tidak bisa dijelaskan. Sebut saja fusi dingin, reaksi nuklir berenergi rendah, atau apa pun - namanya sudah cukup - kita masih belum tahu apa-apa tentangnya. Tetapi tidak ada keraguan bahwa reaksi nuklir dapat dimulai dengan energi kimia.”

Nagel lebih suka menyebut fenomena LENR sebagai "reaksi inti kisi" karena fenomena tersebut terjadi pada kisi kristal elektroda. Cabang asli dari area ini berfokus pada penggabungan deuterium ke dalam elektroda paladium dengan memberi makan energi yang besar jelas Nagel. Para peneliti melaporkan bahwa sistem elektrokimia semacam itu dapat menghasilkan energi hingga 25 kali lebih banyak daripada yang mereka konsumsi.

Cabang utama lainnya dari lapangan menggunakan kombinasi nikel dan hidrogen yang menghasilkan energi hingga 400 kali lebih banyak daripada yang dikonsumsi. Nagel suka membandingkan teknologi LENR ini dengan reaktor fusi internasional eksperimental berdasarkan sumur fisika terkenal- perpaduan deuterium dan tritium - yang sedang dibangun di selatan Prancis. Biaya proyek 20 tahun ini adalah $20 miliar dan tujuannya adalah untuk menghasilkan 10 kali energi yang dikonsumsi.

Nagel mengatakan bidang LENR berkembang di mana-mana, dan kendala utamanya adalah kurangnya dana dan hasil yang tidak stabil. Misalnya, beberapa peneliti melaporkan bahwa ambang tertentu harus dicapai untuk memicu reaksi. Ini mungkin memerlukan jumlah minimum deuterium atau hidrogen untuk berjalan, atau elektroda mungkin perlu disiapkan dengan orientasi kristalografi dan morfologi permukaan. Persyaratan terakhir adalah umum untuk katalis heterogen yang digunakan dalam pemurnian bensin dan industri petrokimia.

Nagel mengakui sisi komersial LENR juga bermasalah. Prototipe yang sedang dikembangkan, katanya, “agak mentah,” dan belum ada perusahaan yang telah mendemonstrasikan prototipe yang berfungsi atau menghasilkan uang darinya.

E-Cat dari Rossi

Salah satu upaya penting untuk mengkomersialkan LENR dilakukan oleh insinyur Andrea Rossi dari Leonardo Corp yang berbasis di Miami. Pada tahun 2011, Rossi dan rekan mengumumkan pada konferensi pers di Italia bahwa mereka sedang membangun Reaktor Katalis Energi, atau E-Cat, yang akan menghasilkan energi berlebih dalam proses di mana nikel adalah katalisnya. Untuk membenarkan penemuan tersebut, Rossi mendemonstrasikan E-Cat kepada calon investor dan media, dan menunjuk review independen.

Rossi mengklaim bahwa E-Cat-nya menjalankan proses mandiri di mana arus listrik yang masuk memicu fusi hidrogen dan litium dengan adanya campuran bubuk nikel, litium, dan litium aluminium hidrida, yang menghasilkan isotop berilium. Berilium berumur pendek meluruh menjadi dua partikel , dan kelebihan energi dilepaskan dalam bentuk panas. Sebagian dari nikel berubah menjadi tembaga. Rossi berbicara tentang tidak adanya limbah dan radiasi di luar peralatan.

Pengumuman Rossi menyebabkan para ilmuwan melakukan hal yang sama perasaan tidak menyenangkan, yang merupakan fusi dingin. Rossi tidak dipercaya banyak orang karena masa lalunya yang kontroversial. Di Italia, ia dituduh melakukan penipuan karena penipuan bisnis sebelumnya. Rossi mengatakan tuduhan itu adalah masa lalu dan tidak ingin membahasnya. Dia juga pernah memiliki kontrak untuk membangun instalasi termal untuk militer AS, tetapi perangkat yang dia berikan tidak sesuai dengan spesifikasi.

Pada 2012, Rossi mengumumkan sistem 1MW yang cocok untuk memanaskan bangunan besar. Dia juga berasumsi bahwa pada tahun 2013 dia sudah memiliki pabrik yang memproduksi satu juta unit laptop berukuran 10 kW setiap tahun untuk digunakan di rumah. Tetapi baik pabrik maupun perangkat ini tidak terjadi.

Pada tahun 2014, Rossi melisensikan teknologi tersebut ke Industrial Heat, sebuah perusahaan investasi publik Cherokee yang membeli real estat dan membersihkan kawasan industri lama untuk pengembangan baru. Pada tahun 2015 CEO Cherokee, Tom Darden, seorang pengacara terlatih dan pencinta lingkungan, menyebut Industrial Heat "sumber pendanaan bagi para penemu LENR."

Darden mengatakan Cherokee meluncurkan Industrial Heat karena perusahaan investasi tersebut percaya bahwa teknologi LENR layak untuk ditelusuri. “Kami bersedia melakukan kesalahan, kami bersedia menginvestasikan waktu dan sumber daya untuk melihat apakah area ini dapat berguna dalam misi kami untuk mencegah polusi [lingkungan],” katanya.

Sementara itu, Industrial Heat dan Leonardo berselisih, dan sekarang saling menuntut atas pelanggaran perjanjian. Rossi akan menerima $ 100 juta jika tes tahunan sistem 1MW-nya berhasil. Rossi mengatakan tes sudah selesai, tetapi Industrial Heat tidak berpikir demikian dan khawatir perangkatnya tidak berfungsi.

Nagel mengatakan E-Cat telah membawa antusiasme dan harapan ke bidang LENR. Dia mengklaim pada 2012 bahwa dia tidak berpikir Rossi adalah penipu, "tapi saya tidak suka beberapa pendekatan pengujiannya." Nagel menilai Rossi seharusnya bertindak lebih hati-hati dan transparan. Tetapi pada saat itu, Nagel sendiri percaya bahwa perangkat LENR akan tersedia secara komersial pada tahun 2013.

Rossi melanjutkan penelitian dan telah mengumumkan pengembangan prototipe lainnya. Tapi dia tidak banyak bicara tentang pekerjaannya. Dia mengatakan unit 1MW sudah dalam produksi dan dia telah menerima "sertifikasi yang diperlukan" untuk menjualnya. Perangkat rumah, kata dia, masih menunggu sertifikasi.

Nagel mengatakan status quo telah kembali ke LENR setelah penurunan terkait dengan pengumuman Rossi. Ketersediaan generator LENR komersial telah mundur beberapa tahun. Dan bahkan jika perangkat bertahan dari masalah reproduktifitas dan berguna, pengembangnya akan menghadapi pertempuran sengit dengan regulator dan penerimaan pengguna.

Tapi dia tetap optimis. “LENR mungkin tersedia secara komersial bahkan sebelum mereka pemahaman penuh seperti itu dengan sinar-X,” katanya. Dia sudah melengkapi laboratorium di Universitas. George Washington untuk eksperimen baru dengan nikel dan hidrogen.

Warisan ilmiah

Banyak peneliti yang terus mengerjakan LENR adalah pensiunan ilmuwan. Ini tidak mudah bagi mereka, karena selama bertahun-tahun karya mereka telah dikembalikan tanpa terlihat dari jurnal-jurnal mainstream, dan proposal mereka untuk pembicaraan di konferensi ilmiah tidak menerima. Mereka semakin khawatir dengan status bidang penelitian ini karena waktu mereka hampir habis. Mereka ingin memperbaiki warisan mereka di sejarah ilmiah LENR, atau setidaknya meyakinkan bahwa insting mereka tidak mengecewakan mereka.

“Sangat disayangkan ketika fusi dingin pertama kali diterbitkan pada tahun 1989 sebagai sumber energi fusi baru, dan bukan hanya keingintahuan ilmiah yang baru,” kata ahli elektrokimia Melvin Miles. “Mungkin penelitian bisa berjalan seperti biasa, dengan kajian yang lebih akurat dan akurat.”

Seorang mantan peneliti di Pusat Penelitian Angkatan Laut Danau China, Miles kadang-kadang bekerja dengan Fleishman, yang meninggal pada tahun 2012. Miles berpikir Fleishman dan Pons benar. Tetapi bahkan hari ini dia tidak tahu bagaimana membuat sumber energi komersial untuk sistem dari paladium dan deuterium, meskipun banyak percobaan di mana kelebihan panas diperoleh, yang berkorelasi dengan produksi helium.

“Mengapa ada orang yang terus meneliti atau tertarik pada topik yang dinyatakan sebagai kesalahan 27 tahun lalu? Miles bertanya. – Saya yakin bahwa fusi dingin suatu hari nanti akan diakui sebagai yang lain penemuan penting, yang telah diterima untuk waktu yang lama, dan platform teoretis akan muncul untuk menjelaskan hasil eksperimen.

Fisikawan nuklir Ludwik Kowalski, profesor emeritus dari Montclair Universitas Negeri setuju bahwa fusi dingin menjadi korban awal yang buruk. "Saya cukup dewasa untuk mengingat efek pengumuman pertama terhadap komunitas ilmiah dan publik," kata Kowalski. Kadang-kadang dia berkolaborasi dengan peneliti LENR, "tetapi tiga upaya saya untuk mengkonfirmasi klaim sensasional tidak berhasil."

Kowalski percaya bahwa keburukan pertama yang diperoleh melalui penelitian menghasilkan masalah yang lebih besar yang tidak pantas dari metode ilmiah. Terlepas dari apakah para peneliti LENR itu adil atau tidak, Kowalski masih berpikir bahwa layak untuk mendapatkan keputusan yang jelas ya atau tidak. Tapi itu tidak akan ditemukan selama peneliti fusi dingin dianggap "ilmuwan semu yang eksentrik," kata Kowalski. “Kemajuan tidak mungkin dan tidak ada yang diuntungkan dari fakta bahwa hasil penelitian yang jujur ​​tidak dipublikasikan dan tidak ada yang memeriksanya secara independen di laboratorium lain.”

Waktu akan berbicara

Bahkan jika Kowalski mendapatkan jawaban pasti atas pertanyaannya dan klaim para peneliti LENR dikonfirmasi, jalan untuk mengkomersilkan teknologi akan penuh rintangan. Banyak startup, bahkan yang memiliki teknologi solid, gagal karena alasan yang tidak terkait dengan sains: kapitalisasi, aliran likuiditas, biaya, produksi, asuransi, harga yang tidak kompetitif, dan sebagainya.

Ambil, misalnya, Sun Catalytix. Perusahaan keluar dari MIT dengan dukungan ilmu pengetahuan keras, tetapi menjadi korban serangan komersial sebelum memasuki pasar. Itu dibuat untuk mengkomersialkan fotosintesis buatan, yang dikembangkan oleh ahli kimia Daniel G. Nocera, sekarang di Harvard, untuk secara efisien mengubah air menjadi bahan bakar hidrogen menggunakan sinar matahari dan katalis murah.

Nosera bermimpi bahwa hidrogen yang dihasilkan dengan cara ini dapat memberi daya pada sel bahan bakar sederhana dan menyediakan energi untuk rumah dan desa di daerah terbelakang di dunia tanpa akses ke jaringan listrik, dan memungkinkan mereka menikmati kenyamanan modern yang meningkatkan standar hidup. Tapi perkembangannya memakan banyak waktu uang lebih dan waktu daripada yang terlihat pada awalnya. Empat tahun kemudian, Sun Catalytix berhenti mencoba mengkomersialkan teknologinya, beralih ke baterai fluks, dan kemudian dibeli oleh Lockheed Martin pada tahun 2014.

Tidak diketahui apakah perkembangan perusahaan LERR terhambat oleh kendala yang sama. Misalnya, Wilk, seorang ahli kimia organik yang mengikuti perkembangan Mills, disibukkan dengan keinginan untuk mengetahui apakah upaya untuk mengkomersialkan BLP didasarkan pada sesuatu yang nyata. Dia hanya perlu tahu apakah hydrino itu ada.

Pada tahun 2014, Wilk bertanya kepada Mills apakah dia mengisolasi hydrinos, dan meskipun Mills telah menulis dalam makalah dan paten bahwa dia berhasil, dia menjawab bahwa ini belum dilakukan, dan itu akan "sangat tugas besar". Tapi Wilk tampaknya berbeda. Jika proses menghasilkan liter gas hidrin, itu harus jelas. "Tunjukkan pada kami hydrino itu!" Tuntut Wilk.

Wilk mengatakan bahwa dunia Mills, dan dengannya dunia orang lain yang terlibat dalam LENR, mengingatkannya pada salah satu paradoks Zeno, yang berbicara tentang sifat ilusi gerakan. “Setiap tahun mereka menempuh setengah jarak menuju komersialisasi, tetapi apakah mereka akan pernah sampai di sana?” Wilk memberikan empat penjelasan untuk BLP: perhitungan Mills benar; Ini adalah penipuan; itu adalah ilmu yang buruk; itu adalah ilmu patologis, sebagaimana peraih Nobel dalam fisika Irving Langmuir menyebutnya.

Langmuir menciptakan istilah itu lebih dari 50 tahun yang lalu untuk menggambarkan proses psikologis di mana ilmuwan secara tidak sadar menjauh dari metode ilmiah dan begitu tenggelam dalam pekerjaannya sehingga ia mengembangkan ketidakmungkinan untuk melihat secara objektif dan melihat apa yang nyata dan apa yang tidak. Ilmu patologi adalah “ilmu tentang hal-hal yang tidak seperti kelihatannya”, kata Langmuir. Dalam beberapa kasus, itu berkembang di area seperti fusi dingin/LENR dan tidak menyerah, meskipun dikenali mayoritas palsu ilmuwan.

"Saya harap mereka benar," kata Wilk tentang Mills dan BLP. "Memang. Saya tidak ingin membantah mereka, saya hanya mencari kebenaran." Tetapi jika "babi bisa terbang", seperti yang dikatakan Wilkes, dia akan menerima data, teori, dan prediksi lain yang mengikutinya. Tapi dia tidak pernah percaya. “Saya pikir jika hydrinos ada, mereka akan ditemukan di laboratorium lain atau di alam bertahun-tahun yang lalu.”

Semua diskusi tentang cold fusion dan LENR berakhir seperti ini: mereka selalu sampai pada kesimpulan bahwa tidak ada yang menempatkan perangkat yang berfungsi di pasar, dan tidak ada prototipe yang dapat ditempatkan pada pijakan komersial dalam waktu dekat. Jadi waktu akan menjadi hakim terakhir.

Tag:

Tambahkan tanda