Um experimento público incomum ocorreu na Universidade de Osaka. Na presença de 60 convidados, incluindo jornalistas de seis jornais japoneses e dois principais canais de TV, um grupo de físicos japoneses liderados pelo professor Yoshiaki Arata demonstrou uma reação de fusão a frio.

O experimento não era simples e pouco se assemelhava ao sensacional trabalho dos físicos Martin Fleishman e Stanley Pons em 1989, pelo qual, usando eletrólise quase comum, conseguiram, segundo sua declaração, combinar os átomos de hidrogênio e deutério (um isótopo de hidrogênio com um número atômico de 2) em um átomo de trítio. Se eles disseram a verdade na época ou se enganaram, agora é impossível descobrir, mas inúmeras tentativas de obter uma fusão a frio da mesma maneira em outros laboratórios não tiveram sucesso, e o experimento foi negado.

Assim começou a vida um tanto dramática e um tanto tragicômica de uma fusão a frio. Desde o início, uma das acusações mais sérias da ciência - a singularidade do experimento - pairou sobre ela como uma espada de Dâmocles. Essa direção foi chamada de ciência marginal, até "patológica", mas, apesar de tudo, não morreu. Todo esse tempo, arriscando sua própria carreira científica, não apenas "marginais" - os inventores de máquinas de movimento perpétuo e outros ignorantes entusiasmados, mas também cientistas bastante sérios tentaram obter a fusão a frio. Mas - singularidade! Algo deu errado ali, os sensores registraram o efeito, mas você não pode apresentar para ninguém, porque não há efeito no próximo experimento. E mesmo que haja, então em outro laboratório ela, exatamente repetida, não é reproduzida.

Os próprios fusionistas a frio explicaram o ceticismo da comunidade científica (um derivado da fusão a frio - fusão a frio), em particular, por mal-entendidos. Um deles disse a um correspondente do NG: “Cada cientista é bem versado apenas em seu campo restrito. Ele monitora todas as publicações sobre o tema, sabe o preço de cada colega da área e, se quiser determinar sua atitude em relação ao que está fora dessa direção, vai a um especialista reconhecido e, sem se aprofundar, leva sua opinião como a verdade nos últimos casos. Afinal, ele não tem tempo para entender os detalhes, ele tem seu próprio trabalho. E os especialistas reconhecidos de hoje têm uma atitude negativa em relação à fusão a frio."

Goste ou não, mas o fato é que a fusão a frio mostrou incrível capricho e teimosamente continuou a atormentar seus pesquisadores com a singularidade dos experimentos. Muitos se cansaram e foram embora, alguns vieram em seu lugar - sem dinheiro, sem fama, e em troca - a perspectiva de se tornar um pária, recebendo o estigma de "cientista marginal".

Então, alguns anos depois, parece que eles entenderam qual era o problema - a instabilidade das propriedades da amostra de paládio usada nos experimentos. Algumas amostras surtiam efeito, outras recusavam categoricamente, e as que eram dadas podiam mudar de ideia a qualquer momento.

Parece que agora, após o experimento público de maio na Universidade de Osaka, o período de não repetibilidade está terminando. Os japoneses afirmam que conseguiram lidar com esse flagelo.

“Eles criaram estruturas especiais, nanopartículas”, explicou Andrei Lipson, pesquisador líder do Instituto de Química e Eletroquímica da Academia Russa de Ciências, a um correspondente do NG, “aglomerados especialmente preparados consistindo de várias centenas de átomos de paládio. A principal característica desses nanoaglomerados é que eles têm vazios em seu interior, nos quais átomos de deutério podem ser bombeados a uma concentração muito alta. E quando essa concentração excede um certo limite, os dêuterons se aproximam tanto que podem se fundir, e começa uma reação termonuclear. Há uma física completamente diferente do que, digamos, em TOKAMAKS. A reação termonuclear vai lá de uma só vez através de vários canais, o principal é a fusão de dois dêuterons em um átomo de lítio-4 com a liberação de calor.”

Quando Yoshiaka Arata começou a adicionar gás deutério à mistura contendo as referidas nanopartículas, sua temperatura subiu para 70 graus Celsius. Depois que o gás foi desligado, a temperatura na célula permaneceu elevada por mais de 50 horas, e a energia liberada excedeu a energia gasta. Segundo Arata, isso só pode ser explicado pela fusão nuclear.

Claro, com a primeira fase da vida de uma fusão a frio - singularidade - o experimento de Arata está longe de terminar. Para que seus resultados sejam reconhecidos pela comunidade científica, é necessário que seja repetido com o mesmo sucesso em vários laboratórios ao mesmo tempo. E como o tema é muito específico, com uma pitada de marginalidade, parece que isso não será suficiente. É possível que, mesmo depois disso, a fusão a frio (se existir) tenha que esperar muito tempo pelo reconhecimento total, como, por exemplo, acontece com a história em torno da chamada fusão de bolhas obtida por Ruzi Taleiarkhan do Carvalho Laboratório Nacional de Ridge.

A NG-Science já falou sobre esse escândalo. Taleiarkhan afirmou ter obtido uma fusão passando ondas sonoras através de um recipiente com acetona pesada. Ao mesmo tempo, bolhas se formaram e explodiram no líquido, liberando energia suficiente para realizar a fusão termonuclear. A princípio, o experimento não pôde ser repetido independentemente, Taleiarkhan foi acusado de falsificação. Ele retaliou atacando seus oponentes, acusando-os de ter maus instrumentos. Mas no final, em fevereiro passado, um experimento realizado de forma independente na Universidade de Purdue confirmou os resultados de Taleiarkhan e restaurou a reputação do físico. Desde então, o silêncio é total. Sem confissões, sem acusações.

O efeito de Talleyarkhan pode ser chamado de efeito termonuclear frio apenas com um alongamento muito grande. “Na verdade, esta é uma fusão quente”, enfatiza Andrey Lipson. “Energias de milhares de elétron-volts funcionam lá e, em experimentos com fusão a frio, essas energias são estimadas em frações de um elétron-volt.” Mas, eu acho, essa diferença de energia não afetará realmente a atitude da comunidade científica, e mesmo que o experimento japonês seja repetido com sucesso em outros laboratórios, os fusionistas a frio terão que esperar muito tempo pelo reconhecimento total.

No entanto, muitos daqueles que estão envolvidos na fusão a frio apesar de tudo estão cheios de otimismo. Em 2003, Mitchell Schwartz, físico do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, declarou em uma conferência: “Estamos fazendo esses experimentos há tanto tempo que a questão não é mais se podemos obter calor adicional com uma fusão a frio, mas se podemos obtê-lo em quilowatts?

De fato, os quilowatts ainda não estão disponíveis e a fusão a frio ainda não é uma competição para projetos termonucleares poderosos, em particular, o projeto multibilionário do reator internacional ITER, mesmo no futuro. Segundo estimativas americanas, seus pesquisadores precisarão de 50 a 100 milhões de dólares e 20 anos para testar a viabilidade do efeito e a possibilidade de seu uso comercial.

Na Rússia, não se pode nem sonhar com tais somas para tais pesquisas. E parece que quase não há ninguém com quem sonhar.

“Ninguém faz isso aqui”, diz Lipson. - Estas experiências requerem equipamento especial, financiamento especial. Mas não recebemos subsídios oficiais para tais experimentos e, se os fazemos, é opcional, em paralelo com o trabalho principal pelo qual recebemos um salário. Portanto, na Rússia há apenas uma “repetição de traseiros”.

A condição para uma reação termonuclear convencional é temperatura e pressão muito altas. No século passado, manifestou-se o desejo de realizar uma reação termonuclear fria à temperatura ambiente e pressão atmosférica normal. Mas ainda assim, apesar de inúmeros estudos nesta indústria, na realidade, ainda não foi possível realizar tal reação. Além disso, muitos cientistas e especialistas reconheceram a própria ideia como errônea. A técnica para a implementação da chamada reação de fusão termonuclear a frio foi desenvolvida por cientistas americanos. Isto é afirmado no jornal oficial alemão Naturwissenschaften, onde foi publicado um artigo que descreve um método para implementar uma reação nuclear de baixa energia. A pesquisa foi liderada por Pamela Moser-Boss e Alexander Shpak, do Centro de Sistemas Militares Espaciais e Marinhos do Estado de San Diego. No decorrer da pesquisa, um fio fino revestido com uma fina camada de paládio foi exposto a campos magnéticos e elétricos. Detectores de filme plástico foram usados ​​para detectar partículas carregadas resultantes de tal experimento. Em um futuro próximo, os resultados da pesquisa de especialistas americanos devem ser verificados por especialistas independentes.

Há um bom artigo sobre este tema na revista "Química e Vida" (nº 8, 2015)

Andreev S. N.
TRANSFORMAÇÕES PROIBIDAS DOS ELEMENTOS

A ciência tem seus temas proibidos, seus tabus. Hoje, poucos cientistas se atrevem a estudar biocampos, doses ultrabaixas, a estrutura da água... As áreas são complexas, lamacentas, difíceis de produzir. É fácil perder sua reputação aqui, sendo conhecido como pseudocientista, quanto mais recebendo uma bolsa. Na ciência, é impossível e perigoso ir além da estrutura das ideias geralmente aceitas, invadir dogmas. Mas são os esforços dos temerários, prontos para serem diferentes de todos os outros, que às vezes abrem novos caminhos no conhecimento.
Temos observado repetidamente como, à medida que a ciência se desenvolve, os dogmas começam a cambalear e gradualmente adquirem o status de conhecimento preliminar incompleto. Então, e mais de uma vez, foi na biologia. Assim foi na física. Vemos a mesma coisa na química. Diante de nossos olhos, a verdade do livro didático “a composição e as propriedades de uma substância não dependem dos métodos de sua preparação” desmoronou sob o ataque da nanotecnologia. Descobriu-se que uma substância em nanoforma pode mudar radicalmente suas propriedades - por exemplo, o ouro deixará de ser um metal nobre.
Hoje podemos afirmar que há um bom número de experimentos, cujos resultados não podem ser explicados do ponto de vista de visões geralmente aceitas. E a tarefa da ciência não é descartá-los, mas cavar e tentar chegar à verdade. A posição “isso não pode ser, porque nunca pode ser” é conveniente, é claro, mas não pode explicar nada. Além disso, experimentos incompreensíveis e inexplicáveis ​​podem se tornar precursores de descobertas na ciência, como já aconteceu. Um desses tópicos quentes, literal e figurativamente, são as chamadas reações nucleares de baixa energia, que hoje são chamadas de LENR - Low-Energy Nuclear Reaction.
Perguntamos ao Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Stepan Nikolaevich Andreev do Instituto de Física Geral. A. M. Prokhorov RAS para nos familiarizar com a essência do problema e com alguns experimentos científicos realizados em laboratórios russos e ocidentais e publicados em revistas científicas. Experimentos, cujos resultados ainda não podemos explicar.

REATOR "E-CAT" ANDREA ROSSI

Em meados de outubro de 2014, a comunidade científica mundial ficou empolgada com a notícia - um relatório foi publicado por Giuseppe Levi, professor de física da Universidade de Bolonha, e coautores dos resultados dos testes do reator E-Cat, criado por o inventor italiano Andrea Rossi.
Recorde-se que em 2011 A. Rossi apresentou ao público a instalação na qual trabalhava há muitos anos em colaboração com o físico Sergio Focardi. O reator, chamado "E-Cat" (abreviação do inglês Energy Catalisador), produziu uma quantidade anômala de energia. Nos últimos quatro anos, o E-Cat foi testado por diferentes grupos de pesquisadores, pois a comunidade científica insistiu em uma revisão independente.
O reator era um tubo cerâmico de 20 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro, dentro do reator havia uma carga de combustível, elementos de aquecimento e um termopar, cujo sinal era alimentado à unidade de controle de aquecimento. A energia foi fornecida ao reator a partir de uma rede elétrica com uma tensão de 380 volts através de três fios resistentes ao calor, que foram aquecidos em brasa durante a operação do reator. O combustível consistia principalmente em pó de níquel (90%) e hidreto de alumínio e lítio LiAlH4 (10%). Quando aquecido, o hidreto de alumínio e lítio se decompõe e libera hidrogênio, que pode ser absorvido pelo níquel e entrar em uma reação exotérmica com ele.
O inventor não revela como o reator funciona. No entanto, sabe-se que uma carga de combustível, elementos de aquecimento e um termopar são colocados dentro do tubo cerâmico. A superfície do tubo é nervurada para melhor dissipação de calor

O relatório informou que a quantidade total de calor gerada pelo dispositivo durante 32 dias de operação contínua foi de cerca de 6 GJ. Estimativas elementares mostram que a intensidade energética do pó é mais de mil vezes maior que a intensidade energética da gasolina, por exemplo!
Como resultado de análises cuidadosas da composição elementar e isotópica, os especialistas estabeleceram com segurança que alterações nas proporções de isótopos de lítio e níquel apareceram no combustível usado. Se o teor de isótopos de lítio no combustível original coincidisse com o natural: 6Li - 7,5%, 7Li - 92,5%, no combustível usado o teor de 6Li aumentou para 92% e o teor de 7Li diminuiu para 8%. Igualmente fortes foram as distorções da composição isotópica do níquel. Por exemplo, o conteúdo do isótopo de níquel 62Ni na "cinza" era de 99%, embora fosse apenas 4% no combustível original. As mudanças detectadas na composição isotópica e liberação de calor anormalmente alta indicaram que processos nucleares podem ter ocorrido no reator. No entanto, nenhum sinal de aumento de radioatividade, característico de reações nucleares, foi registrado durante a operação do dispositivo ou após sua interrupção.
Os processos que ocorrem no reator não poderiam ser reações de fissão nuclear, pois o combustível consistia em substâncias estáveis. As reações de fusão nuclear também são excluídas, porque do ponto de vista da física nuclear moderna, uma temperatura de 1400 ° C é insignificante para superar as forças de repulsão de Coulomb dos núcleos. É por isso que o uso do termo sensacionalista "fusão a frio" para tais processos é um erro enganoso.
Provavelmente, aqui estamos diante de manifestações de um novo tipo de reações em que ocorrem transformações coletivas de baixa energia dos núcleos dos elementos que compõem o combustível. Uma estimativa das energias de tais reações dá um valor da ordem de 1-10 keV por nucleon, ou seja, elas ocupam uma posição intermediária entre as reações nucleares "comuns" de alta energia (energias superiores a 1 MeV por nucleon) e reações químicas (energias da ordem de 1 eV por átomo).
Até agora, ninguém pode explicar satisfatoriamente o fenômeno descrito, e as hipóteses levantadas por muitos autores não resistem a críticas. Para estabelecer os mecanismos físicos do novo fenômeno, é necessário estudar cuidadosamente as possíveis manifestações de tais reações nucleares de baixa energia em vários cenários experimentais e generalizar os dados obtidos. Além disso, uma quantidade significativa de tais fatos inexplicáveis ​​se acumulou ao longo dos anos. Aqui estão apenas alguns deles.

EXPLOSÃO ELÉTRICA DE UM FIO DE TUNGSTÊNIO - INÍCIO DO SÉCULO XX

Em 1922, funcionários do laboratório químico da Universidade de Chicago, Clarence Irion e Gerald Wendt, publicaram um trabalho dedicado ao estudo da explosão elétrica de um fio de tungstênio no vácuo (G.L.Wendt, C.E.Irion, Experimental Attempts to Decompose Tungsten at High Temperatures, "Journal of the American Chemical Society", 1922, 44, 1887-1894).
Não há nada de exótico em uma explosão elétrica. Esse fenômeno foi descoberto no final do século 18, e na vida cotidiana observamos constantemente quando as lâmpadas queimam durante um curto-circuito (lâmpadas incandescentes, é claro). O que acontece em uma explosão elétrica? Se a força da corrente que flui através do fio de metal for grande, o metal começará a derreter e a evaporar. O plasma é formado perto da superfície do fio. O aquecimento ocorre de forma desigual: “pontos quentes” aparecem em locais aleatórios do fio, nos quais mais calor é liberado, a temperatura atinge valores de pico e ocorre a destruição explosiva do material.
O mais impressionante dessa história é que os cientistas inicialmente esperavam detectar experimentalmente a decomposição do tungstênio em elementos químicos mais leves. Em sua intenção, Airion e Wendt se basearam nos seguintes fatos já conhecidos na época.
Primeiro, não há linhas ópticas características pertencentes a elementos químicos pesados ​​no espectro de radiação visível do Sol e de outras estrelas. Em segundo lugar, a temperatura da superfície do Sol é de cerca de 6000°C. Portanto, eles raciocinaram, átomos de elementos pesados ​​não podem existir em tais temperaturas. Em terceiro lugar, quando uma bateria de capacitor é descarregada em um fio de metal, a temperatura do plasma formado durante uma explosão elétrica pode chegar a 20.000°C.
Com base nisso, cientistas americanos sugeriram que, se uma forte corrente elétrica for passada através de um fio fino feito de um elemento químico pesado, por exemplo, tungstênio, e aquecido a temperaturas comparáveis ​​à temperatura do Sol, então os núcleos de tungstênio estarão em um estado instável e se decompõem em elementos mais leves. Eles prepararam cuidadosamente e conduziram brilhantemente o experimento, usando meios muito simples.
Uma explosão elétrica de um fio de tungstênio foi realizada em um frasco esférico de vidro (Fig. 2) fechando um capacitor com capacidade de 0,1 microfarads carregado a uma tensão de 35 quilovolts. O fio estava localizado entre dois eletrodos de fixação de tungstênio soldados no frasco de dois lados opostos. Além disso, o frasco tinha um eletrodo "espectral" adicional, que servia para acender a descarga de plasma no gás formado após a explosão elétrica.
Alguns detalhes técnicos importantes do experimento devem ser observados. Durante sua preparação, o frasco foi colocado em uma estufa, onde foi aquecido continuamente a 300°C por 15 horas, e todo esse tempo o gás foi bombeado para fora dele. Juntamente com o aquecimento do frasco, uma corrente elétrica passava pelo fio de tungstênio, que o aqueceu a uma temperatura de 2000 ° C. Após a desgaseificação, o tubo de vidro que liga o frasco à bomba de mercúrio foi fundido com um queimador e selado. Os autores do trabalho argumentaram que as medidas tomadas permitiram manter uma pressão extremamente baixa de gases residuais no frasco por 12 horas. Portanto, quando uma tensão de alta tensão de 50 quilovolts foi aplicada, não houve ruptura entre os eletrodos "espectral" e fixadores.
Airion e Wendt realizaram vinte e um experimentos de explosão elétrica. Como resultado de cada experimento, cerca de 10^19 partículas de um gás desconhecido foram formadas no frasco. A análise espectral mostrou que continha uma linha característica de hélio-4. Os autores sugeriram que o hélio é formado como resultado do decaimento alfa do tungstênio induzido por uma explosão elétrica. Lembre-se de que as partículas alfa que aparecem no processo de decaimento alfa são os núcleos do átomo 4He.
A publicação de Irion e Wendt causou grande ressonância na comunidade científica da época. O próprio Rutherford chamou a atenção para este trabalho. Ele expressou profunda dúvida de que a voltagem usada no experimento (35 kV) fosse alta o suficiente para os elétrons induzirem reações nucleares no metal. Querendo verificar os resultados dos cientistas americanos, Rutherford realizou seu experimento - irradiou um alvo de tungstênio com um feixe de elétrons com uma energia de 100 quiloelétron-volts. Rutherford não encontrou vestígios de reações nucleares no tungstênio, sobre o qual fez um breve relatório de forma bastante nítida na revista Nature. A comunidade científica ficou do lado de Rutherford, o trabalho de Irion e Wendt foi reconhecido como errôneo e esquecido por muitos anos.

EXPLOSÃO ELÉTRICA DO FIO DE TUNGSTÊNIO: 90 ANOS DEPOIS
Apenas 90 anos depois, uma equipe científica russa sob a liderança do Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas Leonid Irbekovich Urutskoev comprometeu-se a repetir os experimentos de Airion e Wendt. Experimentos equipados com modernos equipamentos experimentais e de diagnóstico foram realizados no lendário Instituto Sukhumi de Física e Tecnologia na Abkhazia. Os físicos chamaram sua instalação de "HELIOS" em homenagem à ideia norteadora de Airion e Wendt (Fig. 3). A câmara de explosão de quartzo está localizada na parte superior da instalação e está conectada a um sistema de vácuo - uma bomba turbomolecular (de cor azul). Quatro cabos pretos vão para a câmara de explosão de um descarregador de banco de capacitores de 0,1 microfarad, localizado à esquerda da instalação. Para uma explosão elétrica, a bateria foi carregada até 35-40 kilovolts. O equipamento de diagnóstico usado nos experimentos (não mostrado na figura) permitiu estudar a composição espectral do brilho do plasma, que se formou durante a explosão elétrica do fio, bem como a composição química e elementar de seus produtos de decomposição .

Arroz. 3. É assim que se parece a instalação HELIOS, na qual o grupo de L. I. Urutskoev investigou a explosão de um fio de tungstênio no vácuo (experimento de 2012)
Os experimentos do grupo de Urutskoev confirmaram a principal conclusão do trabalho de noventa anos. De fato, como resultado da explosão elétrica de tungstênio, uma quantidade excessiva de átomos de hélio-4 (cerca de 10^16 partículas) foi formada. Se o fio de tungstênio foi substituído por um de ferro, nenhum hélio foi formado. Observe que nos experimentos na instalação HELIOS, os pesquisadores registraram mil vezes menos átomos de hélio do que nos experimentos de Airion e Wendt, embora a "entrada de energia" no fio fosse aproximadamente a mesma. O que explica essa diferença continua a ser visto.
Durante a explosão elétrica, o material do fio foi pulverizado na superfície interna da câmara de explosão. A análise espectrométrica de massa mostrou que esses resíduos sólidos eram deficientes no isótopo tungstênio-180, embora sua concentração no fio original correspondesse à natural. Este fato também pode indicar o possível decaimento alfa do tungstênio ou outro processo nuclear durante a explosão elétrica do fio (L. I. Urutskoev, A. A. Rukhadze, D. V. Filippov, A. O. Biryukov, etc. Estudo da composição espectral da radiação óptica durante a explosão elétrica de um fio de tungstênio, “Breve Comunicações sobre Física do Lebedev Physical Institute”, 2012, 7, 13-18).

Aceleração do decaimento alfa com um laser
Alguns processos que aceleram transformações nucleares espontâneas de elementos radioativos também podem ser atribuídos a reações nucleares de baixa energia. Resultados interessantes nesta área foram obtidos no Instituto de Física Geral. A. M. Prokhorov RAS no laboratório chefiado por Georgy Ayratovich Shafeev, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas. Os cientistas descobriram um efeito surpreendente: o decaimento alfa do urânio-238 foi acelerado sob a ação da radiação laser com uma intensidade de pico relativamente baixa de 10^12-10^13 W / cm2 (A.V. Simakin, G.A. Shafeev, Effect of laser irradiation of nanopartículas em soluções aquosas de sal de urânio sobre a atividade de nuclídeos, Quantum Electronics, 2011, 41, 7, 614-618).
Veja como foi o experimento. Um alvo de ouro foi colocado em uma cubeta com uma solução aquosa de sal de urânio UO2Cl2 com concentração de 5 a 35 mg/ml, que foi irradiada com pulsos de laser com comprimento de onda de 532 nanômetros, duração de 150 picossegundos e taxa de repetição de 1 quilohertz por uma hora. Sob tais condições, a superfície do alvo derrete parcialmente e o líquido em contato com ela ferve instantaneamente. A pressão de vapor pulveriza gotículas de ouro nanométricas da superfície do alvo para o líquido circundante, onde elas esfriam e se transformam em nanopartículas sólidas com um tamanho característico de 10 nanômetros. Esse processo é chamado de ablação a laser em líquido e é amplamente utilizado quando é necessário preparar soluções coloidais de nanopartículas de diversos metais.
Nos experimentos de Shafeev, durante uma hora de irradiação de um alvo de ouro, formaram-se 10^15 nanopartículas de ouro por 1 cm3 de solução. As propriedades ópticas de tais nanopartículas são radicalmente diferentes das propriedades de uma placa de ouro maciça: elas não refletem a luz, mas a absorvem, e o campo eletromagnético de uma onda de luz perto das nanopartículas pode ser amplificado em 100-10.000 vezes e atingir intra -valores atômicos!
Os núcleos de urânio e seus produtos de decaimento (tório, protactínio), que apareceram perto dessas nanopartículas, foram expostos a campos eletromagnéticos de laser multiplicados. Como resultado, sua radioatividade mudou visivelmente. Em particular, a atividade gama do tório-234 dobrou. (A atividade gama das amostras antes e depois da irradiação do laser foi medida com um espectrômetro gama semicondutor.) Como o tório-234 resulta do decaimento alfa do urânio-238, um aumento em sua atividade gama indica uma aceleração do decaimento alfa deste isótopo de urânio. Observe que a atividade gama do urânio-235 não aumentou.
Cientistas do GPI RAS descobriram que a radiação laser pode acelerar não apenas o decaimento alfa, mas também o decaimento beta do isótopo radioativo 137Cs, um dos principais componentes das emissões e resíduos radioativos. Em seus experimentos, eles usaram um laser de vapor de cobre verde operando em modo de pulso repetitivo com duração de pulso de 15 nanossegundos, taxa de repetição de pulso de 15 kilohertz e intensidade de pico de 109 W/cm2. A radiação laser atuou em um alvo de ouro colocado em uma cubeta com uma solução aquosa de sal 137Cs, cujo conteúdo em uma solução de 2 ml era de aproximadamente 20 picogramas.
Após duas horas de irradiação do alvo, os pesquisadores registraram que uma solução coloidal com nanopartículas de ouro de 30 nm de tamanho foi formada na cubeta (Fig. 4), e a atividade gama do césio-137 (e, consequentemente, sua concentração na solução ) diminuiu 75%. A meia-vida do césio-137 é de cerca de 30 anos. Isso significa que tal diminuição da atividade, que foi obtida em um experimento de duas horas, deve ocorrer em condições naturais em cerca de 60 anos. Dividindo 60 anos por duas horas, temos que durante a exposição ao laser, a taxa de decaimento aumentou cerca de 260.000 vezes. Um aumento tão gigantesco na taxa de decaimento beta deveria ter transformado uma cubeta com uma solução de césio em uma poderosa fonte de radiação gama que acompanha o decaimento beta usual do césio-137. No entanto, na realidade isso não acontece. As medições de radiação mostraram que a atividade gama da solução salina não aumenta (E.V. Barmina, A. V. Simakin, G. A. Shafeev, decaimento de césio-137 induzido por laser. Quantum Electronics, 2014, 44, 8, 791-792).
Este fato sugere que sob exposição ao laser, o decaimento do césio-137 não ocorre de acordo com o cenário mais provável (94,6%) em condições normais com a emissão de um gama-quântico de 662 keV, mas de acordo com outro não radiativo . Este é presumivelmente um decaimento beta direto com a formação de um núcleo do isótopo 137Ba estável, que em condições normais ocorre apenas em 5,4% dos casos.
Por que essa redistribuição de probabilidades ocorre na reação de decaimento beta do césio ainda não está claro. No entanto, existem outros estudos independentes que confirmam que a desativação acelerada do césio-137 é possível mesmo em sistemas vivos.

Reações nucleares de baixa energia em sistemas vivos

Doutora em Ciências Físicas e Matemáticas Alla Alexandrovna Kornilova procura reações nucleares de baixa energia em objetos biológicos há mais de vinte anos na Faculdade de Física da Universidade Estadual Lomonosov de Moscou. M. V. Lomonossov. Os objetos dos primeiros experimentos foram culturas de bactérias Bacillus subtilis, Escherichia coli, Deinococcus radiodurans. Eles foram colocados em um meio nutriente empobrecido em ferro, mas contendo sal de manganês MnSO4 e água pesada D2O. Os experimentos mostraram que este sistema produziu um isótopo de ferro deficiente - 57Fe (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Samoylenko I. I., Descoberta experimental do fenômeno de transmutação nuclear de baixa energia de isótopos (Mn55 a Fe57) em culturas biológicas em crescimento, “Proceedings of 6th International Conference on Cold Fusion", 1996, Japão, 2, 687-693).
Segundo os autores do estudo, o isótopo 57Fe apareceu em células bacterianas em crescimento como resultado da reação 55Mn + d = 57Fe (d é o núcleo do átomo de deutério, composto por um próton e um nêutron). Um certo argumento a favor da hipótese proposta é o fato de que se a água pesada for substituída por água leve ou o sal de manganês for excluído da composição do meio nutriente, então as bactérias não produzem o isótopo 57Fe.
Convencida de que as transformações nucleares de elementos químicos estáveis ​​são possíveis em culturas microbiológicas, A. A. Kornilova aplicou seu método à desativação de isótopos radioativos de vida longa (Vysotskii V. I., Kornilova A. A., Transmutation of stable isotopes and deactivation of radioactive waste in crescentes sistemas biológicos. Annals of Nuclear Energy", 2013, 62, 626-633). Desta vez, Kornilova não trabalhou com monoculturas de bactérias, mas com uma superassociação de microrganismos de vários tipos para aumentar sua sobrevivência em ambientes agressivos. Cada grupo desta comunidade está adaptado ao máximo à vida conjunta, à assistência mútua coletiva e à proteção mútua. Como resultado, a superassociação se adapta bem a uma variedade de condições ambientais, incluindo o aumento da radiação. A dose máxima típica tolerada por culturas microbiológicas convencionais é de 30 kilorads, enquanto as superassociações podem suportar várias ordens de magnitude a mais, com pouca ou nenhuma redução em sua atividade metabólica.
Quantidades iguais de biomassa concentrada dos microrganismos acima mencionados e 10 ml de uma solução de sal de césio-137 em água destilada foram colocadas em cuvetes de vidro. A atividade gama inicial da solução foi de 20.000 becquerels. Sais de oligoelementos vitais Ca, K e Na foram adicionados adicionalmente a algumas cuvetes. As cubetas fechadas foram mantidas a 20°C e sua atividade gama foi medida a cada sete dias usando um detector de alta precisão.
Para cem dias de experimento em uma cubeta de controle que não contém microorganismos, a atividade do césio-137 diminuiu 0,6%. Em uma cubeta contendo adicionalmente sal de potássio - em 1%. A atividade diminuiu mais rapidamente na cubeta contendo adicionalmente um sal de cálcio. Aqui a atividade gama diminuiu 24%, o que equivale a uma redução de 12 vezes na meia-vida do césio!
Os autores levantaram a hipótese de que, como resultado da atividade vital dos microrganismos, o 137Cs é convertido em 138Ba, um análogo bioquímico do potássio. Se houver pouco potássio no meio nutriente, a transformação do césio em bário ocorre rapidamente, se houver muito, o processo de transformação é bloqueado. Quanto ao papel do cálcio, é simples. Devido à sua presença no meio nutriente, a população de microrganismos cresce rapidamente e, portanto, consome mais potássio ou seu análogo bioquímico - bário, ou seja, impulsiona a transformação do césio em bário.
E a reprodutibilidade?
A questão da reprodutibilidade dos experimentos descritos acima requer alguns esclarecimentos. O reator E-Cat, cativante com sua simplicidade, está sendo replicado por centenas, senão milhares, de inventores entusiasmados em todo o mundo. Existem até fóruns especiais na Internet onde "replicadores" trocam experiências e demonstram suas conquistas (http://www.lenr-forum.com/). Algum sucesso nessa direção foi alcançado pelo inventor russo Alexander Georgievich Parkhomov. Ele conseguiu projetar um gerador de calor operando com uma mistura de pó de níquel e hidreto de alumínio e lítio, que fornece uma quantidade excessiva de energia (A.G. Parkhomov, Resultados do teste de uma nova versão do análogo do gerador de calor de alta temperatura Rossi. "Journal da ciência emergente", 2015, 8, 34-39). No entanto, ao contrário dos experimentos de Rossi, não foram detectadas distorções na composição isotópica do combustível irradiado.
Experimentos sobre a explosão elétrica de fios de tungstênio, bem como sobre a aceleração a laser do decaimento de elementos radioativos, são muito mais complexos do ponto de vista técnico e só podem ser reproduzidos em laboratórios científicos sérios. Nesse sentido, a questão da reprodutibilidade do experimento é substituída pela questão de sua repetibilidade. Para experimentos em reações nucleares de baixa energia, a situação é típica quando, sob condições experimentais idênticas, o efeito ora está presente, ora não. O fato é que não é possível controlar todos os parâmetros do processo, inclusive, aparentemente, o principal, que ainda não foi identificado. A busca pelos modos desejados é quase cega e leva muitos meses e até anos. Os experimentadores mais de uma vez tiveram que alterar o diagrama de circuito da instalação no processo de busca do parâmetro de controle - o “botão” que precisa ser “girado” para obter uma repetibilidade satisfatória. Atualmente, a repetibilidade nos experimentos descritos acima é de aproximadamente 30%, ou seja, um resultado positivo é obtido a cada três experimentos. Muito ou pouco cabe ao leitor julgar. Uma coisa é certa: sem criar um modelo teórico adequado dos fenômenos em estudo, é improvável que esse parâmetro seja radicalmente melhorado.

Uma tentativa de interpretação

Apesar dos resultados experimentais convincentes que confirmam a possibilidade de transformações nucleares de elementos químicos estáveis, bem como a aceleração do decaimento de substâncias radioativas, os mecanismos físicos desses processos ainda são desconhecidos.
O principal mistério das reações nucleares de baixa energia é como núcleos carregados positivamente, ao se aproximarem, superam forças repulsivas, a chamada barreira de Coulomb. Isso geralmente requer temperaturas na casa dos milhões de graus Celsius. É óbvio que tais temperaturas não são alcançadas nos experimentos considerados. No entanto, existe uma probabilidade diferente de zero de que uma partícula que não tenha energia cinética suficiente para superar as forças repulsivas se encontre perto do núcleo e entre em uma reação nuclear com ele.
Esse efeito, chamado de efeito túnel, é de natureza puramente quântica e está intimamente relacionado ao princípio da incerteza de Heisenberg. De acordo com esse princípio, uma partícula quântica (por exemplo, o núcleo de um átomo) não pode ter coordenadas e momento precisos ao mesmo tempo. O produto das incertezas (desvios aleatórios irremovíveis do valor exato) da coordenada e do momento é limitado a partir de baixo por um valor proporcional à constante de Planck h. O mesmo produto determina a probabilidade de tunelamento através da barreira de potencial: quanto maior o produto das incertezas da posição e do momento da partícula, maior essa probabilidade.
Nos trabalhos do Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas, Professor Vladimir Ivanovich Manko e coautores, foi demonstrado que em certos estados de uma partícula quântica (os chamados estados coerentes correlacionados), o produto das incertezas pode exceder a constante de Planck por várias ordens de grandeza. Consequentemente, para partículas quânticas em tais estados, a probabilidade de superar a barreira de Coulomb aumentará (V.V. Dodonov, V.I. Manko, Invariantes e evolução de sistemas quânticos não estacionários. “Proceedings of FIAN. Moscow: Nauka, 1987, v. 183, pág. 286)".
Se vários núcleos de diferentes elementos químicos se encontram em um estado coerente e correlacionado ao mesmo tempo, nesse caso pode ocorrer um certo processo coletivo, levando à redistribuição de prótons e nêutrons entre eles. A probabilidade de tal processo será tanto maior quanto menor for a diferença entre as energias dos estados inicial e final do conjunto de núcleos. É precisamente esta circunstância que aparentemente determina a posição intermediária das reações nucleares de baixa energia entre as reações químicas e nucleares "comuns".
Como os estados correlacionados coerentes são formados? O que faz com que os núcleos se combinem em conjuntos e troquem núcleons? Quais núcleos podem e quais não podem participar desse processo? Ainda não há respostas para essas e muitas outras perguntas. Os teóricos estão apenas dando os primeiros passos para resolver este problema tão interessante.
Portanto, nesta fase, o papel principal no estudo de reações nucleares de baixa energia deve caber aos experimentadores e inventores. São necessários estudos experimentais e teóricos sistemáticos desse fenômeno incrível, uma análise abrangente dos dados obtidos e uma ampla discussão de especialistas.
Compreender e dominar os mecanismos das reações nucleares de baixa energia nos ajudará a resolver uma variedade de problemas aplicados - a criação de usinas autônomas baratas, tecnologias altamente eficientes para a descontaminação de resíduos nucleares e a transformação de elementos químicos.

24 de julho de 2016

Em 23 de março de 1989, a Universidade de Utah anunciou em um comunicado à imprensa que "dois cientistas lançaram uma reação de fusão nuclear auto-sustentável à temperatura ambiente". O presidente da universidade, Chase Peterson, disse que essa conquista histórica é comparável apenas ao domínio do fogo, à descoberta da eletricidade e ao cultivo de plantas. Os legisladores estaduais alocaram urgentemente US$ 5 milhões para estabelecer o National Cold Fusion Institute, e a universidade pediu ao Congresso dos EUA outros US$ 25 milhões. Assim começou um dos maiores escândalos científicos do século 20. A imprensa e a televisão espalharam instantaneamente as notícias em todo o mundo.

Os cientistas que fizeram a declaração sensacional pareciam ter uma reputação sólida e eram bastante confiáveis. Martin Fleishman, membro da Royal Society e ex-presidente da International Society of Electrochemists, que emigrou da Grã-Bretanha para os Estados Unidos, desfrutou de fama internacional conquistada por sua participação na descoberta do espalhamento de luz Raman aprimorado pela superfície. Stanley Pons, co-autor da descoberta, chefiou o Departamento de Química da Universidade de Utah.

Então, o que é tudo a mesma coisa, mito ou realidade?

Fonte de energia barata

Fleishman e Pons alegaram que causavam a fusão dos núcleos de deutério entre si em temperaturas e pressões normais. Seu "reator de fusão a frio" era um calorímetro com uma solução aquosa de sal através da qual passava uma corrente elétrica. É verdade que a água não era simples, mas pesada, D2O, o cátodo era feito de paládio, e lítio e deutério faziam parte do sal dissolvido. Uma corrente constante passou pela solução durante meses sem parar, de modo que o oxigênio foi liberado no ânodo e o hidrogênio pesado no cátodo. Fleishman e Pons supostamente descobriram que a temperatura do eletrólito aumentava periodicamente em dezenas de graus, e às vezes mais, embora a fonte de alimentação fornecesse energia estável. Eles explicaram isso pelo influxo de energia intranuclear liberada durante a fusão dos núcleos de deutério.

O paládio tem uma capacidade única de absorver hidrogênio. Fleischman e Pons acreditavam que dentro da rede cristalina desse metal, os átomos de deutério se aproximam com tanta força que seus núcleos se fundem nos núcleos do isótopo principal de hélio. Esse processo acompanha a liberação de energia, que, segundo suas hipóteses, aqueceu o eletrólito. A explicação foi cativante em sua simplicidade e convenceu completamente políticos, jornalistas e até químicos.

Os físicos trazem clareza

No entanto, os físicos nucleares e os físicos de plasma não tinham pressa em vencer os tímpanos. Eles sabiam perfeitamente bem que dois dêuterons poderiam, em princípio, dar origem a um núcleo de hélio-4 e um quantum de raios gama de alta energia, mas as chances de tal resultado são extremamente pequenas. Mesmo que os deutérios entrem em uma reação nuclear, ela quase certamente termina com o nascimento de um núcleo de trítio e um próton, ou o aparecimento de um nêutron e um núcleo de hélio-3, e as probabilidades dessas transformações são aproximadamente as mesmas. Se a fusão nuclear realmente ocorre dentro do paládio, então deve gerar um grande número de nêutrons de uma certa energia (cerca de 2,45 MeV). Eles não são difíceis de detectar diretamente (com a ajuda de detectores de nêutrons) ou indiretamente (porque a colisão de tal nêutron com um núcleo de hidrogênio pesado deve produzir um gama-quântico com uma energia de 2,22 MeV, que novamente pode ser detectada) . Em geral, a hipótese de Fleischman e Pons pode ser confirmada usando equipamento radiométrico padrão.

No entanto, nada veio disso. Fleischman usou conexões em casa e persuadiu a equipe do centro nuclear britânico em Harwell a verificar seu "reator" para geração de nêutrons. Harwell tinha detectores ultra-sensíveis para essas partículas, mas eles não mostraram nada! A busca por raios gama da energia correspondente também acabou sendo um fracasso. Físicos da Universidade de Utah chegaram à mesma conclusão. Funcionários do Instituto de Tecnologia de Massachusetts tentaram reproduzir os experimentos de Fleishman e Pons, mas novamente sem sucesso. Portanto, não é de surpreender que a reivindicação de uma grande descoberta tenha sido esmagada na conferência da American Physical Society (APS), realizada em Baltimore em 1º de maio daquele ano.

Sic transit gloria mundi

Deste golpe, Pons e Fleishman nunca se recuperaram. Um artigo devastador apareceu no New York Times e, no final de maio, a comunidade científica concluiu que as alegações dos químicos de Utah eram uma demonstração de extrema incompetência ou uma fraude elementar.

Mas também havia dissidentes, mesmo entre a elite científica. O excêntrico ganhador do Nobel Julian Schwinger, um dos fundadores da eletrodinâmica quântica, ficou tão convencido da descoberta dos químicos de Salt Lake City que cancelou sua participação na AFO em protesto.

No entanto, as carreiras acadêmicas de Fleishman e Pons terminaram rápida e inglória. Em 1992, eles deixaram a Universidade de Utah e continuaram seu trabalho na França com dinheiro japonês, até que também perderam esse financiamento. Fleishman voltou para a Inglaterra, onde vive na aposentadoria. Pons renunciou à sua cidadania americana e se estabeleceu na França.

Fusão a frio piroelétrica

A fusão nuclear a frio em dispositivos desktop não é apenas possível, mas também implementada e em várias versões. Assim, em 2005, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles conseguiram iniciar uma reação semelhante em um recipiente com deutério, dentro do qual foi criado um campo eletrostático. Sua fonte era uma agulha de tungstênio conectada a um cristal piroelétrico de tantalato de lítio, após resfriamento e aquecimento subsequente do qual foi criada uma diferença de potencial de 100-120 kV. Um campo com uma força de cerca de 25 GV/m ionizou completamente os átomos de deutério e acelerou seus núcleos de modo que, quando colidiram com um alvo de deutereto de érbio, deram origem a núcleos de hélio-3 e nêutrons. O pico de fluxo de nêutrons foi de cerca de 900 nêutrons por segundo (várias centenas de vezes maior do que o valor de fundo típico). Embora tal sistema tenha perspectivas como gerador de nêutrons, é impossível falar dele como fonte de energia. Esses dispositivos consomem muito mais energia do que geram: nos experimentos de cientistas californianos, aproximadamente 10-8 J foram liberados em um ciclo de resfriamento-aquecimento com duração de vários minutos (11 ordens de magnitude a menos do que é necessário para aquecer um copo de água por 1°C).

A história não termina aí.

No início de 2011, o interesse pela fusão termonuclear a frio, ou, como os físicos domésticos a chamam, fusão a frio, ressurgiu no mundo da ciência. O motivo dessa empolgação foi a demonstração dos cientistas italianos Sergio Focardi e Andrea Rossi, da Universidade de Bolonha, de uma instalação incomum na qual, segundo seus desenvolvedores, essa síntese é realizada com bastante facilidade.

Em termos gerais, este dispositivo funciona assim. O nanopó de níquel e um isótopo de hidrogênio convencional são colocados em um tubo de metal com um aquecedor elétrico. Em seguida, uma pressão de cerca de 80 atmosferas é injetada. Quando inicialmente aquecida a uma alta temperatura (centenas de graus), como dizem os cientistas, parte das moléculas de H2 é dividida em hidrogênio atômico, então entra em uma reação nuclear com o níquel.

Como resultado dessa reação, é gerado um isótopo de cobre, bem como uma grande quantidade de energia térmica. Andrea Rossi explicou que durante os primeiros testes do dispositivo, eles receberam cerca de 10-12 quilowatts na saída, enquanto na entrada o sistema exigiu uma média de 600-700 watts (ou seja, a eletricidade fornecida ao dispositivo quando é conectado a uma tomada). Tudo aconteceu que a produção de energia neste caso foi muitas vezes maior que os custos, e na verdade era esse efeito que já se esperava de uma fusão a frio.

No entanto, de acordo com os desenvolvedores, neste dispositivo, longe de todo hidrogênio e níquel entram na reação, mas uma fração muito pequena deles. No entanto, os cientistas têm certeza de que o que está acontecendo no interior é precisamente uma reação nuclear. Eles consideram a prova disso: o aparecimento de cobre em quantidade maior do que poderia ser uma impureza no "combustível" original (ou seja, níquel); a ausência de um grande (ou seja, mensurável) consumo de hidrogênio (já que poderia atuar como combustível em uma reação química); radiação térmica emitida; e, claro, o próprio balanço energético.

Então, os físicos italianos realmente conseguiram realizar a fusão termonuclear em baixas temperaturas (centenas de graus Celsius não são nada para essas reações, que geralmente ocorrem a milhões de graus Kelvin!)? É difícil dizer, já que até agora todas as revistas científicas revisadas por pares rejeitaram os artigos de seus autores. O ceticismo de muitos cientistas é bastante compreensível - por muitos anos as palavras "fusão a frio" fizeram os físicos sorrirem e se associarem a uma máquina de movimento perpétuo. Além disso, os autores do dispositivo admitem honestamente que os detalhes sutis de seu trabalho ainda estão além de sua compreensão.

O que é essa fusão a frio indescritível, que muitos cientistas tentam provar há décadas? Para entender a essência dessa reação, bem como as perspectivas para tais estudos, vamos primeiro falar sobre o que é a fusão termonuclear em geral. Este termo é entendido como um processo no qual núcleos atômicos mais pesados ​​são sintetizados a partir de núcleos mais leves. Nesse caso, uma enorme quantidade de energia é liberada, muito mais do que nas reações nucleares de decaimento de elementos radioativos.

Processos semelhantes ocorrem constantemente no Sol e em outras estrelas, por causa dos quais podem emitir luz e calor. Assim, por exemplo, a cada segundo nosso Sol irradia energia equivalente a quatro milhões de toneladas de massa para o espaço sideral. Essa energia nasce durante a fusão de quatro núcleos de hidrogênio (em outras palavras, prótons) em um núcleo de hélio. Ao mesmo tempo, como resultado da conversão de um grama de prótons, 20 milhões de vezes mais energia é liberada na saída do que quando um grama de carvão é queimado. Concordo, isso é muito impressionante.

Mas as pessoas não podem criar um reator como o Sol para produzir uma grande quantidade de energia para suas necessidades? Teoricamente, é claro, eles podem, já que a proibição direta de tal dispositivo não estabelece nenhuma das leis da física. No entanto, isso é bastante difícil de fazer, e aqui está o porquê: essa síntese requer uma temperatura muito alta e a mesma pressão irrealisticamente alta. Portanto, a criação de um reator termonuclear clássico acaba sendo economicamente inviável - para iniciá-lo, será necessário gastar muito mais energia do que pode gerar nos próximos anos de operação.

Voltando aos descobridores italianos, temos que admitir que os próprios "cientistas" não inspiram muita confiança, nem por suas conquistas passadas, nem por sua posição atual. Poucas pessoas conheciam o nome de Sergio Focardi até agora, mas graças ao seu título acadêmico de professor, pelo menos não se pode duvidar de seu envolvimento com a ciência. Mas com relação a um colega na descoberta, Andrea Rossi, isso não pode mais ser dito. No momento, Andrea é funcionária de uma certa corporação americana Leonardo Corp, e uma vez se distinguiu apenas por ser processada por sonegação de impostos e contrabando de prata da Suíça. Mas as "más" notícias para os defensores da fusão termonuclear a frio também não pararam por aí. Descobriu-se que a revista científica Journal of Nuclear Physics, na qual os italianos publicaram artigos sobre sua descoberta, é na verdade mais um blog e um jornal inferior. E, além disso, ninguém menos que os já familiares italianos Sergio Focardi e Andrea Rossi acabaram sendo seus proprietários. Mas a publicação em publicações científicas sérias serve como confirmação da "plausibilidade" da descoberta.

Sem parar por aí, e cavando ainda mais fundo, os jornalistas também descobriram que a ideia do projeto apresentado pertence a uma pessoa completamente diferente - o cientista italiano Francesco Piantelli. Parece que foi nisso, de forma inglória, que acabou mais uma sensação, e o mundo voltou a perder sua “máquina de movimento perpétuo”. Mas como, não sem ironia, os italianos se consolam, se isso é apenas uma ficção, pelo menos não é desprovido de humor, porque uma coisa é jogar com conhecidos e outra muito diferente tentar dar a volta ao mundo inteiro em torno de seu dedo.

Atualmente, todos os direitos deste dispositivo pertencem à empresa americana Industrial Heat, onde Rossi lidera todas as atividades de pesquisa e desenvolvimento em relação ao reator.

Existem versões de baixa temperatura (E-Cat) e alta temperatura (Hot Cat) do reator. O primeiro para temperaturas em torno de 100-200 °C, o segundo para temperaturas em torno de 800-1400 °C. A empresa já vendeu um reator de baixa temperatura de 1 MW para um cliente não identificado para uso comercial e, em particular, a Industrial Heat está testando e depurando esse reator para iniciar a produção industrial em larga escala dessas unidades de energia. Segundo Andrea Rossi, o reator funciona principalmente pela reação entre níquel e hidrogênio, durante a qual os isótopos de níquel são transmutados com a liberação de grande quantidade de calor. Aqueles. alguns isótopos de níquel passam para outros isótopos. No entanto, vários testes independentes foram realizados, sendo o mais informativo um teste de uma versão de alta temperatura do reator na cidade suíça de Lugano. Este teste já foi coberto. .

Em 2012, foi relatado que a primeira unidade de fusão a frio foi vendida à Rossi.

Em 27 de dezembro, foi publicado um artigo no site E-Cat World sobre reprodução independente do reator Rossi na Rússia . O mesmo artigo contém um link para o relatório"Pesquisa de um análogo do gerador de calor de alta temperatura Rossi" físico Parkhomov Alexander Georgievich . O relatório foi preparado para o Seminário de Física de Toda a Rússia "Fusão Nuclear Fria e Relâmpago Esfera", que foi realizado em 25 de setembro de 2014 na Universidade da Amizade dos Povos da Rússia.

Na reportagem, o autor apresentou sua versão do reator Rossi, dados sobre sua estrutura interna e testes. A principal conclusão: o reator realmente libera mais energia do que consome. A razão entre o calor liberado e a energia consumida foi de 2,58. Além disso, por cerca de 8 minutos, o reator operou sem nenhuma energia de entrada, depois que o fio de alimentação queimou, enquanto produzia cerca de um quilowatt de energia térmica na saída.

Em 2015 A.G. Parkhomov conseguiu fazer um reator operacional de longo prazo com medição de pressão. A partir das 23h30 do dia 16 de março, a temperatura ainda se mantém. Foto do reator.

Finalmente, foi possível fazer um reator de longa duração. A temperatura de 1200°C foi atingida às 23h30 do dia 16 de março, após 12 horas de aquecimento gradual, e se mantém até hoje. Potência do aquecedor 300 W, COP=3.
Pela primeira vez, foi possível montar com sucesso um manômetro na instalação. Com aquecimento lento, a pressão máxima de 5 bar foi atingida a 200°C, depois a pressão diminuiu e a uma temperatura de cerca de 1000°C tornou-se negativa. O vácuo mais forte de cerca de 0,5 bar foi a uma temperatura de 1150°C.

Com operação contínua longa, não é possível adicionar água 24 horas por dia. Portanto, tivemos que abandonar a calorimetria usada em experimentos anteriores, baseada na medição da massa de água evaporada. A determinação do coeficiente térmico neste experimento é realizada comparando a potência consumida pelo aquecedor elétrico na presença e na ausência da mistura combustível. Sem combustível, atinge-se uma temperatura de 1200 ° C com uma potência de cerca de 1070 watts. Na presença de combustível (630 mg de níquel + 60 mg de hidreto de alumínio e lítio), essa temperatura é alcançada com uma potência de cerca de 330 watts. Assim, o reator gera cerca de 700 W de potência em excesso (COP ~ 3,2). (Explicação de A.G. Parkhomov, um valor de COP mais preciso requer um cálculo mais detalhado)

fontes

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A maior invenção da história recente da humanidade é colocada em produção - com o completo silêncio da desinformação midiática.

A primeira unidade de fusão a frio foi vendida

Primeira unidade de fusão a frio vendidaA primeira transação para a venda de uma usina de geração de energia de reator de fusão a frio E-Cat de 1 MW foi concluída em 28 de outubro de 2011, após uma demonstração bem-sucedida do sistema para o comprador. O autor e produtor Andrea Rossi está atualmente aceitando pedidos de montagem de compradores competentes, sérios e pagantes.Se você está lendo este artigo, provavelmente está interessado nas mais recentes tecnologias de produção de energia. Nesse caso, o que você acha da perspectiva de ter um reator de fusão a frio de um megawatt que produz uma enorme quantidade de energia térmica constante usando uma pequena quantidade de níquel e hidrogênio como combustível e opera de forma autônoma com quase nenhuma entrada de eletricidade? falando de um sistema, descrição que oscila à beira da ficção científica. Além disso, a própria criação de tal pode desvalorizar imediatamente todos os métodos de geração de energia atualmente existentes tomados em conjunto. A ideia de uma fonte de energia tão extraordinária e eficiente, que, aliás, deveria ter um custo relativamente baixo, parece incrível, não é mesmo?

Bem, à luz dos recentes desenvolvimentos no desenvolvimento de fontes alternativas de energia de alta tecnologia, há uma notícia realmente incompreensível.

Andrea Rossi aceita encomendas para a produção de sistemas de reatores de fusão a frio E-Cat (do inglês energy catalizador - catalisador de energia) com capacidade de um megawatt. E esta não é uma criação efêmera da fantasia de outro “alquimista da ciência”, mas um dispositivo que realmente existe, funciona e está pronto para ser vendido em um momento real. Além disso, as duas primeiras unidades já encontraram donos: uma já foi entregue ao comprador e a outra está em fase de montagem. Você pode ler sobre os testes e a venda do primeiro aqui.

Esses sistemas de energia verdadeiramente inovadores podem ser configurados para produzir até um megawatt de energia cada. A instalação inclui entre 52 e 100 ou mais "módulos" E-Cat individuais, cada um consistindo em 3 pequenos reatores internos de fusão a frio. Todos os módulos são montados dentro de um container de aço padrão (5m x 2,6m x 2,6m) que pode ser instalado em qualquer lugar. A entrega por terra, mar ou ar é possível. É importante que, ao contrário dos reatores de fissão nuclear amplamente utilizados, o reator de fusão a frio E-Cat não consuma substâncias radioativas, não libere emissões radioativas no meio ambiente, não gere resíduos nucleares e não carregue os perigos potenciais de derreter o casca ou núcleo do reator - os acidentes mais fatais e, infelizmente, já bastante comuns em instalações nucleares tradicionais. Pior cenário para o E-Cat: o núcleo do reator superaquece, quebra e simplesmente para de funcionar. E é isso.

Conforme declarado pelos fabricantes, o teste completo da instalação é realizado sob a supervisão de um proprietário hipotético até que a parte final da transação seja finalizada. Ao mesmo tempo, ocorre o treinamento de engenheiros e técnicos, que posteriormente atenderão a instalação no local do comprador. Se o cliente estiver insatisfeito com algo, a transação é cancelada. Deve-se notar que o comprador (ou seu representante) tem controle total sobre todos os aspectos dos testes: como os testes são realizados, qual equipamento de medição é usado, quanto tempo duram todos os processos, se o modo de teste é padrão (em energia constante ) ou autônomo (com zero real na entrada).

De acordo com Andrea Rossi, a tecnologia funciona sem dúvida, e ele está tão confiante em seu produto que dá aos potenciais compradores todas as oportunidades de ver por si mesmos:

se eles quiserem realizar um teste sem hidrogênio nos núcleos dos reatores (para comparar os resultados) - isso pode ser feito!
se você quiser ver o funcionamento da unidade em modo autônomo contínuo por um longo período de tempo, basta declará-lo!
se você quiser trazer seus próprios osciloscópios de alta tecnologia e outros equipamentos de medição para medir cada microwatt de energia gerada no processo - ótimo!

Por enquanto, essa planta só pode ser vendida a um comprador qualificado e adequado. Isso significa que o cliente não deve ser apenas um stakeholder individual, mas um representante de uma organização empresarial, empresa, instituição ou agência. No entanto, unidades menores são planejadas para uso doméstico individual. O prazo aproximado para conclusão do desenvolvimento e início da produção é de um ano. Mas pode haver problemas com a certificação. Até agora, a Rossi possui uma marca de certificação europeia apenas para suas instalações industriais.

O custo de uma usina de um megawatt é de US$ 2.000 por kilowatt. O preço final (US$ 2.000.000) parece apenas altíssimo. Na verdade, dada a incrível economia de combustível, é bastante justo. Se compararmos o custo e a quantidade de combustível do sistema Rossi necessária para gerar uma determinada quantidade de energia com os mesmos indicadores de combustível para outros sistemas atualmente disponíveis, os valores serão simplesmente incomparáveis. Por exemplo, Rossi afirma que a dose de hidrogênio e níquel em pó necessária para operar uma usina de megawatt por pelo menos meio ano não custa mais do que algumas centenas de euros. Isso porque alguns gramas de níquel, colocados inicialmente no núcleo de cada reator, são suficientes para pelo menos 6 meses, o consumo de hidrogênio no sistema como um todo também é muito baixo. De fato, ao testar a primeira unidade vendida, menos de 2 gramas de hidrogênio mantiveram todo o sistema funcionando durante o experimento (ou seja, cerca de 7 horas). Acontece que você realmente precisa de uma quantidade escassa de recursos.

Algumas das outras vantagens da tecnologia E-Cat são: tamanho compacto ou alta "densidade de energia", operação silenciosa (50 decibéis de som a 5 metros da instalação), sem dependência das condições climáticas (ao contrário de painéis solares ou turbinas eólicas), e design modular do dispositivo - se um dos elementos do sistema falhar por qualquer motivo, ele pode ser substituído rapidamente.

A Rossi pretende produzir entre 30 e 100 unidades de um megawatt durante o primeiro ano de produção. Um comprador hipotético pode entrar em contato com sua Leonardo Corporation e reservar um dos dispositivos planejados.

Claro, há céticos que afirmam que isso simplesmente não pode ser, que os fabricantes são obscuros, não permitindo que observadores das principais organizações de controle de energia testem, e também que, se a invenção de Rossi fosse realmente eficaz, os figurões do sistema existente de distribuição recursos de energia (leia-se financeiros) não permitiam liberaria informações sobre isso à luz.
Alguém está em dúvida. Como exemplo, podemos citar um artigo curioso e muito detalhado que apareceu no site da revista Forbes.
No entanto, segundo alguns observadores, em 28 de outubro de 2011, deu-se o início oficial da transição da humanidade para uma nova era de fusão termonuclear fria: a era da energia limpa, segura, barata e acessível.

Oh quantas descobertas maravilhosas temos
Prepara o espírito de iluminação
E a experiência, filha de erros difíceis,
E gênio, paradoxo amigo,
E no caso, Deus é o inventor...

A.S. Pushkin

Não sou um cientista nuclear, mas iluminei uma das maiores invenções de nossos dias, pelo menos acho que sim.Escreveu pela primeira vez sobre a descoberta da fusão nuclear fria CNS pelos cientistas italianos Sergio Focardi e Andrea A. Rossi da Universidade de Bolonha (Università di Bologna) em dezembro de 2010. Então ele escreveu aqui um texto sobre os testes feitos por esses cientistas de uma instalação muito mais poderosa em 28 de outubro de 2011 para um potencial cliente-fabricante. E esta experiência terminou com sucesso. O Sr. Rossi assinou um contrato com um grande fabricante de equipamentos americano e agora, após a assinatura dos respectivos contratos e observando as condições de que eles não copiarão a instalação, qualquer pessoa pode encomendar uma instalação com capacidade de até 1 megawatt com entrega ao cliente, instalação, treinamento de equipe em 4 meses.

Confessei antes e agora direi que não sou físico, nem cientista nuclear. Esse cenário é tão significativo para toda a humanidade que pode virar nosso mundo comum de cabeça para baixo, afetará muito o nível geopolítico - esta é a única razão pela qual estou escrevendo sobre isso.
Mas consegui desenterrar algumas informações para você.
Por exemplo, descobri que a instalação russa funciona com base no CNS. Resumindo, algo assim: o átomo de Hidrogênio perde sua estabilidade sob a influência da temperatura, Níquel e algum catalisador secreto por cerca de 10\-18 segundos. E esse núcleo de Hidrogênio interage com o núcleo de Níquel, superando a força de Coulomb dos átomos. é também uma conexão com as ondas de Broglie no processo, aconselho a ler o artigo para aqueles que são inteligentes em física.
Como resultado, é CNF que ocorre - fusão nuclear fria - a temperatura de operação da instalação é de apenas algumas centenas de graus Celsius, uma certa quantidade de isótopo de cobre instável é formada -(Cu 59 - 64) .O consumo de Níquel e Hidrogênio é muito pequeno, ou seja, o Hidrogênio não queima e não dá energia química simples.

patente 1. (WO2009125444) MÉTODO E APARELHO PARA REALIZAR REAÇÕES EXOTÉRMICAS DE NÍQUEL E HIDROGÊNIO

Todo o mercado da América do Norte e América do Sul para essas instalações foi assumido pela empresaAmpEnergo . Esta é uma empresa nova e trabalha em estreita colaboração com outra empresaLeonardo Corporation , que está trabalhando seriamente nos setores de energia e defesa e também aceita encomendas de instalações.

Potência de Saída Térmica 1MW
Pico de Potência de Entrada Elétrica 200kW
Potência de entrada elétrica Média 167 kW
COP 6
Faixas de potência 20kW-1MW
Módulos 52
Potência por Módulo 20kW
Marca de bomba de água Vários
Pressão da Bomba de Água 4 Bar
Capacidade da bomba de água 1500 kg/h
Faixas de bomba de água 30-1500 kg/h
Temperatura de entrada de água 4-85 C
Temperatura de saída de água 85-120 C
Instrumentos Nacionais da Marca da Caixa de Controle
Controlando Instrumentos Nacionais de Software
Custo de Operação e Manutenção $ 1/MWh
Custo do combustível $ 1/MWh
Custo de recarga incluído em O&M
Frequência de recarga 2/ano
Garantia 2 anos
Vida útil estimada 30 anos
Preço $ 2 milhões
Dimensão 2,4 × 2,6 x 6 m

Este é um diagrama de uma instalação experimental de 1 MW que foi feita para o experimento em 28/10/2011.

Aqui estão os parâmetros técnicos da instalação com capacidade de 1 megawatt.
O custo de uma instalação é de 2 milhões de dólares.

Pontos interessantes:
- custo muito barato da energia gerada.
- a cada 2 anos é necessário preencher os elementos de desgaste - hidrogênio, níquel, catalisador.
- a vida útil da instalação é de 30 anos.
- tamanho pequeno
- instalação ecológica.
- segurança, em caso de acidente, o próprio processo CNS, por assim dizer, sai.
- não há elementos perigosos que possam ser usados ​​como uma bomba suja

Atualmente, a instalação produz vapor quente e pode ser utilizada para aquecimento de edifícios. Uma turbina e um gerador elétrico para geração de energia elétrica ainda não foram incluídos na instalação, mas sim no processo.

Você pode ter dúvidas: o preço do níquel aumentará com o uso generalizado de tais instalações?
Quais são as reservas gerais de níquel em nosso planeta?
As guerras não começarão sobre Nikel?

Muito níquel.
Vou dar alguns números para maior clareza.
Se assumirmos que as instalações da Rossi substituirão todas as usinas que queimam petróleo, então todas as reservas de Níquel na Terra serão suficientes para cerca de 16.667 anos! Ou seja, temos energia para os próximos 16.000 anos.
Nós queimamos cerca de 13 milhões de toneladas de petróleo por dia na Terra. Para substituir essa dose diária de petróleo nas instalações russas, serão necessárias apenas cerca de 25 toneladas de níquel! Aproximadamente os preços de hoje são de US$ 10.000 por tonelada de níquel. 25 toneladas custarão $ 250.000! Ou seja, um quarto de dólar de limão é suficiente para substituir todo o petróleo em um dia em todo o planeta por um combustível nuclear niquelado!
Li que o Sr. Rossi e Focardi estão sendo indicados ao Prêmio Nobel de 2012, e estão preparando a papelada. Eu acho que eles definitivamente merecem tanto o Prêmio Nobel quanto outros prêmios. Você pode criar e dar a ambos o título - Cidadãos Honorários do Planeta Terra.

Esta instalação é muito importante especialmente para a Rússia, pois o vasto território da Federação Russa está localizado na zona fria, sem fornecimento de energia, condições de vida adversas ... E há montes de níquel na Federação Russa.) Talvez nós ou nossos filhos vejamos cidades inteiras cobertas de cima com um cap-filme feito de material transparente e durável. Dentro desse boné, será mantido um microclima com ar quente. Com carros elétricos, estufas onde estão todos os vegetais e frutas necessários crescido, etc

E na geopolítica haverá mudanças tão grandiosas que afetarão todos os países e povos. Mesmo o mundo financeiro, comércio, transporte, migração de pessoas, sua segurança social e o modo de vida em geral mudarão significativamente. Quaisquer mudanças grandiosas, mesmo que estejam em uma boa direção, estão repletas de convulsões, tumultos, talvez até guerras. Porque essa descoberta, ao mesmo tempo em que beneficia um grande número de pessoas, ao mesmo tempo trará prejuízos, perda de riqueza, força política, financeira para certos países e grupos. Essno esses grupos podem protestar e fazer de tudo para retardar o processo. Mas espero que haja muito mais e mais pessoas mais fortes interessadas no progresso.
Talvez seja por isso que até agora a mídia central não escreve muito sobre a instalação de Rossi? Talvez por isso não tenham pressa em divulgar amplamente esta descoberta do século? Vamos até que esses agrupamentos concordem entre si sobre a paz?

Aqui está uma unidade de 5 quilowatts. Pode ser colocado em um apartamento.

http://www.leonardo-ecat.com/fp/Products/5kW_Heater/index.html

• Tradução

Essa área agora é chamada de reações nucleares de baixa energia e pode alcançar resultados reais - ou pode se tornar uma ciência obstinada.

Dr. Martin Fleischman (à direita), um eletroquímico, e Stanley Pons, presidente do Departamento de Química da Universidade de Utah, respondem a perguntas do comitê de ciência e tecnologia sobre seu controverso trabalho de fusão a frio, 26 de abril de 1989.

Howard J. Wilk é um químico desempregado há muito tempo e químico de orgânicos sintéticos que vive na Filadélfia. Como muitos outros pesquisadores da área farmacêutica, ele foi vítima do declínio em P&D na indústria farmacêutica nos últimos anos e agora está assumindo empregos não científicos. Com tempo livre, Wilk acompanha o progresso da empresa Brilliant Light Power (BLP), com sede em Nova Jersey.

Esta é uma daquelas empresas que estão desenvolvendo processos que geralmente podem ser chamados de novas tecnologias para produção de energia. Esse movimento, em grande parte, é uma ressurreição da fusão a frio, um fenômeno de curta duração na década de 1980 associado à obtenção da fusão nuclear em um simples dispositivo eletrolítico de mesa que os cientistas rapidamente descartaram.

Em 1991, o fundador do BLP, Randall L. Mills, anunciou em uma coletiva de imprensa em Lancaster, Pensilvânia, que havia desenvolvido uma teoria de que um elétron no hidrogênio poderia passar de seu estado de energia fundamental comum para um estado de energia até então desconhecido, mais estável. estados de energia mais baixos. , liberando enormes quantidades de energia. Mills chamou esse estranho novo tipo de hidrogênio comprimido de "hidrino" e vem trabalhando desde então para desenvolver um dispositivo comercial para coletar essa energia.

Wilk estudou a teoria de Mills, leu artigos e patentes e fez seus próprios cálculos para hidrinos. Wilk até participou de uma manifestação no terreno da BLP em Cranbury, Nova Jersey, onde discutiu hidrinos com Mills. Depois disso, Wilk ainda não consegue decidir se Mills é um gênio irreal, um cientista delirante ou algo entre os dois.

A história começou em 1989, quando os eletroquímicos Martin Fleischman e Stanley Pons fizeram uma afirmação surpreendente em uma conferência de imprensa da Universidade de Utah de que haviam domado a energia de fusão em uma célula eletrolítica.

Quando os pesquisadores aplicaram uma corrente elétrica na célula, na opinião deles, os átomos de deutério da água pesada que penetrou no cátodo de paládio entraram em uma reação de fusão e geraram átomos de hélio. O excesso de energia do processo é convertido em calor. Fleishman e Pons argumentaram que esse processo não poderia ser o resultado de nenhuma reação química conhecida e acrescentaram o termo "fusão a frio".

Depois de muitos meses investigando suas observações intrigantes, no entanto, a comunidade científica concordou que o efeito era instável, ou inexistente, e que havia erros no experimento. O estudo foi descartado e a fusão a frio tornou-se sinônimo de ciência lixo.

A fusão a frio e a produção de hidrino é o santo graal para a produção de energia infinita, barata e limpa. A fusão a frio decepcionou os cientistas. Eles queriam acreditar nele, mas sua mente coletiva decidiu que isso era um erro. Parte do problema foi a falta de uma teoria geralmente aceita para explicar o fenômeno proposto - como os físicos dizem, você não pode confiar em um experimento até que seja apoiado por uma teoria.

Mills tem sua própria teoria, mas muitos cientistas não acreditam nela e consideram os hidrinos improváveis. A comunidade rejeitou a fusão a frio e ignorou Mills e seu trabalho. Mills fez o mesmo, tentando não cair na sombra da fusão a frio.

Enquanto isso, o campo da fusão a frio mudou seu nome para reações nucleares de baixa energia (LENR), e continua a existir. Alguns cientistas continuam tentando explicar o efeito Fleischmann-Pons. Outros rejeitaram a fusão nuclear, mas estão investigando outros possíveis processos que podem explicar o excesso de calor. Assim como a Mills, eles foram atraídos pelo potencial para aplicações comerciais. Eles estão principalmente interessados ​​na produção de energia para as necessidades industriais, domésticas e de transporte.

Um pequeno número de empresas criadas na tentativa de trazer novas tecnologias energéticas para o mercado têm modelos de negócios semelhantes aos de qualquer start-up de tecnologia: definir uma nova tecnologia, tentar patentear uma ideia, atrair o interesse de investidores, obter financiamento, construir protótipos, realizar uma demonstração, anunciar dispositivos de datas de trabalhadores para venda. Mas no mundo da nova energia, quebrar prazos é a norma. Ninguém ainda deu o passo final de demonstrar um dispositivo de trabalho.

Nova teoria

Mills cresceu em uma fazenda na Pensilvânia, formou-se em química pelo Franklin and Marshall College, formou-se em medicina pela Universidade de Harvard e estudou engenharia elétrica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Como estudante, ele começou a desenvolver uma teoria que chamou de "A Grande Teoria Unificada da Física Clássica", que ele diz ser baseada na física clássica e propõe um novo modelo de átomos e moléculas que parte dos fundamentos da física quântica.

É geralmente aceito que um único elétron de hidrogênio gira em torno de seu núcleo, estando na órbita do estado fundamental mais aceitável. É simplesmente impossível mover o elétron de hidrogênio para mais perto do núcleo. Mas Mills diz que é possível.

Agora pesquisador da Airbus Defense & Space, ele diz que não acompanha a atividade de Mills desde 2007 porque os experimentos não mostraram sinais claros de excesso de energia. “Duvido que quaisquer experimentos posteriores tenham passado pela seleção científica”, disse Rathke.

“Acho que é geralmente aceito que a teoria do Dr. Mills, que ele apresenta como base de suas declarações, é inconsistente e incapaz de fazer previsões”, continua Rathke. Alguém poderia perguntar: "Será que tivemos a sorte de encontrar uma fonte de energia que simplesmente funciona seguindo a abordagem teórica errada?" ".

Na década de 1990, vários pesquisadores, incluindo uma equipe do Lewis Research Center, relataram independentemente replicar a abordagem de Mills e gerar excesso de calor. A equipe da NASA escreveu no relatório que "os resultados estão longe de ser conclusivos" e não disse nada sobre hidrinos.

Pesquisadores propuseram possíveis processos eletroquímicos para explicar o calor, incluindo irregularidades na célula eletroquímica, reações químicas exotérmicas desconhecidas e recombinação de átomos de hidrogênio e oxigênio separados na água. Os mesmos argumentos foram feitos pelos críticos dos experimentos Fleishman-Pons. Mas a equipe da NASA esclareceu que os pesquisadores não devem descartar o fenômeno, apenas no caso de Mills tropeçar em algo.

Mills fala muito rápido e é capaz de falar para sempre sobre detalhes técnicos. Além de prever hidrinos, Mills afirma que sua teoria pode prever perfeitamente a localização de qualquer elétron em uma molécula usando um software especial de modelagem molecular e até mesmo em moléculas complexas como o DNA. Usando a teoria quântica padrão, é difícil para os cientistas prever o comportamento exato de qualquer coisa mais complexa do que um átomo de hidrogênio. Mills também afirma que sua teoria explica o fenômeno da expansão do Universo com aceleração, que os cosmólogos ainda não descobriram completamente.

Além disso, Mills diz que os hidrinos são produzidos pela queima de hidrogênio em estrelas como o nosso Sol e que podem ser encontrados no espectro da luz das estrelas. O hidrogênio é considerado o elemento mais abundante no universo, mas Mills afirma que os hidrinos são matéria escura que não pode ser encontrada no universo. Os astrofísicos ficam surpresos com essas sugestões: "Nunca ouvi falar de hidrinos", diz Edward W. (Rocky) Kolb, da Universidade de Chicago, especialista no universo escuro.

Mills relatou o isolamento e caracterização bem-sucedidos de hidrinos usando técnicas espectroscópicas padrão, como espectroscopia de infravermelho, Raman e ressonância magnética nuclear. Além disso, diz ele, os hidrinos podem reagir para formar novos tipos de materiais com "propriedades surpreendentes". Isso inclui condutores, que Mills diz que vão revolucionar o mundo dos dispositivos eletrônicos e baterias.

E embora suas declarações sejam contrárias à opinião pública, as ideias de Mills não parecem tão exóticas em comparação com outros componentes incomuns do universo. Por exemplo, o muônio é uma entidade exótica de vida curta bem conhecida, consistindo em um anti-múon (uma partícula carregada positivamente semelhante a um elétron) e um elétron. Quimicamente, o muônio se comporta como um isótopo de hidrogênio, mas nove vezes mais leve.

SunCell, célula de combustível de hidrina

Não importa onde os hidrinos estejam na escala de plausibilidade, Mills nos disse há uma década que a BLP já havia ido além da confirmação científica e estava interessada apenas no lado comercial da questão. Ao longo dos anos, a BLP levantou mais de US$ 110 milhões em investimentos.

A abordagem da BLP para a criação de hidrinos se manifestou de várias maneiras. Nos primeiros protótipos, Mills e sua equipe usaram eletrodos de tungstênio ou níquel com uma solução eletrolítica de lítio ou potássio. A corrente aplicada dividia a água em hidrogênio e oxigênio e, nas condições certas, o lítio ou o potássio desempenhavam o papel de catalisador para a absorção de energia e o colapso da órbita eletrônica do hidrogênio. A energia decorrente da transição do estado atômico fundamental para um estado de menor energia foi liberada na forma de um plasma brilhante de alta temperatura. O calor associado a ele foi então usado para criar vapor e alimentar um gerador elétrico.

O dispositivo SunCell está agora sendo testado no BLP, no qual o hidrogênio (da água) e um catalisador de óxido são alimentados em um reator esférico de carbono com duas correntes de prata derretida. Uma corrente elétrica aplicada à prata desencadeia uma reação de plasma para formar hidrinos. A energia do reator é capturada pelo carbono, que atua como um "dissipador de calor do corpo negro". Quando aquecido a milhares de graus, emite energia na forma de luz visível, que é captada por células fotovoltaicas que convertem a luz em eletricidade.

Quando se trata de desenvolvimentos comerciais, Mills às vezes parece paranóico e às vezes como um empresário prático. Ele registrou a marca "Hydrino". E porque suas patentes reivindicam a invenção do hidrino, o BLP reivindica propriedade intelectual para a pesquisa do hidrino. Nesse sentido, o BLP proíbe que outros experimentadores realizem até mesmo pesquisas básicas sobre hidrinos, que possam confirmar ou refutar sua existência, sem antes assinar um contrato de propriedade intelectual. “Convidamos pesquisadores, queremos que outros o façam”, diz Mills. “Mas precisamos proteger nossa tecnologia.”

Em vez disso, a Mills nomeou validadores autorizados que afirmam ser capazes de validar as invenções da BLP. Um deles é engenheiro elétrico da Bucknell University, o professor Peter M. Jansson, que é pago para avaliar a tecnologia BLP por meio de sua empresa de consultoria, Integrated Systems. Jenson afirma que sua compensação de tempo "não afeta de forma alguma minhas conclusões como pesquisador independente de descobertas científicas". Ele acrescenta que "refutou a maioria das descobertas" que estudou.

“Os cientistas do BLP estão fazendo ciência real, e até agora não encontrei nenhuma falha em seus métodos e abordagens”, diz Jenson. “Ao longo dos anos, tenho visto muitos dispositivos no BLP que são claramente capazes de produzir excesso de energia em quantidades significativas. Acho que a comunidade científica precisará de algum tempo para aceitar e digerir a possibilidade da existência de estados de baixa energia do hidrogênio. Na minha opinião, o trabalho do Dr. Mills é inegável." Jenson acrescenta que a BLP enfrenta desafios na comercialização da tecnologia, mas as barreiras são comerciais e não científicas.

Enquanto isso, a BLP realizou várias demonstrações de seus novos protótipos para investidores desde 2014 e postou vídeos em seu site. Mas esses eventos não fornecem evidências claras de que o SunCell realmente funciona.

Em julho, após uma demonstração, a empresa anunciou que o custo estimado da energia da SunCell é tão baixo - 1% a 10% de qualquer outra forma de energia conhecida - que a empresa "vai fornecer fontes de alimentação individuais independentes para praticamente todas as aplicações estacionárias e móveis, não vinculadas à rede elétrica ou fontes de energia de combustível”. Em outras palavras, a empresa planeja construir e alugar SunCells ou outros dispositivos para os consumidores, cobrando uma taxa diária e permitindo que eles saiam da rede e parem de comprar gasolina ou diesel, gastando várias vezes menos dinheiro.

“Este é o fim da era do fogo, do motor de combustão interna e dos sistemas de energia centralizados”, diz Mills. “Nossa tecnologia tornará todos os outros tipos de tecnologia de energia obsoletos. Os problemas das mudanças climáticas serão resolvidos”. Ele acrescenta que a BLP parece ser capaz de iniciar a produção para iniciar as usinas de MW até o final de 2017.

O que há em um nome?

Apesar da incerteza em torno da Mills e da BLP, sua história é apenas uma parte da saga geral da nova energia. Quando a poeira baixou após a declaração inicial de Fleischman-Pons, os dois pesquisadores começaram a estudar o que estava certo e o que estava errado. A eles se juntaram dezenas de coautores e pesquisadores independentes.

Muitos desses cientistas e engenheiros, muitas vezes autônomos, estavam menos interessados ​​em oportunidades comerciais do que em ciência: eletroquímica, metalurgia, calorimetria, espectrometria de massa e diagnóstico nuclear. Eles continuaram a realizar experimentos que produziam excesso de calor, definido como a quantidade de energia que um sistema produz em relação à energia necessária para executá-lo. Em alguns casos, foram relatadas anomalias nucleares, como o aparecimento de neutrinos, partículas alfa (núcleos de hélio), isótopos de átomos e transmutações de um elemento em outro.

Mas, no final, a maioria dos pesquisadores está procurando uma explicação para o que está acontecendo e ficaria feliz mesmo que uma quantidade modesta de calor fosse útil.

"Os LENR estão em fase experimental e ainda não são compreendidos teoricamente", diz David J. Nagel, professor de engenharia elétrica e ciência da computação da Universidade. George Washington e ex-gerente de pesquisa do Laboratório de Pesquisa Morfleet. “Alguns dos resultados são simplesmente inexplicáveis. Chame isso de fusão a frio, reações nucleares de baixa energia ou qualquer outra coisa - os nomes são suficientes - ainda não sabemos nada sobre isso. Mas não há dúvida de que as reações nucleares podem ser iniciadas com energia química”.

Nagel prefere chamar o fenômeno LENR de "reações nucleares de rede" porque o fenômeno ocorre nas redes cristalinas do eletrodo. O desdobramento original desta área concentra-se na incorporação de deutério em um eletrodo de paládio, fornecendo alta energia, explica Nagel. Os pesquisadores relataram que esses sistemas eletroquímicos podem produzir até 25 vezes mais energia do que consomem.

A outra grande ramificação do campo usa uma combinação de níquel e hidrogênio que produz até 400 vezes mais energia do que consome. Nagel gosta de comparar essas tecnologias LENR com um reator de fusão internacional experimental baseado em física bem conhecida - a fusão de deutério e trítio - sendo construído no sul da França. O custo deste projeto de 20 anos é de US$ 20 bilhões e a meta é produzir 10 vezes a energia consumida.

Nagel diz que o campo do LENR está crescendo em todos os lugares, e os principais obstáculos são a falta de financiamento e resultados instáveis. Por exemplo, alguns pesquisadores relatam que um certo limite deve ser alcançado para desencadear uma reação. Pode exigir uma quantidade mínima de deutério ou hidrogênio para funcionar, ou os eletrodos podem precisar ser preparados com orientação cristalográfica e morfologia da superfície. O último requisito é comum para catalisadores heterogêneos usados ​​no refino de gasolina e em indústrias petroquímicas.

Nagel reconhece que o lado comercial do LENR também tem problemas. Os protótipos em desenvolvimento são, diz ele, “bastante grosseiros”, e ainda não houve uma empresa que tenha demonstrado um protótipo funcional ou tenha ganhado dinheiro com isso.

E-Cat de Rossi

Uma tentativa notável de comercializar o LENR foi feita pela engenheira Andrea Rossi, da Leonardo Corp. Em 2011, Rossi e colegas anunciaram em uma coletiva de imprensa na Itália que estavam construindo um Reator Catalisador de Energia de mesa, ou E-Cat, que produziria excesso de energia em um processo em que o níquel é o catalisador. Para justificar a invenção, Rossi demonstrou o E-Cat para potenciais investidores e a mídia, e nomeou análises independentes.

Rossi afirma que seu E-Cat está executando um processo autossustentável no qual uma corrente elétrica de entrada desencadeia a fusão de hidrogênio e lítio na presença de uma mistura em pó de níquel, lítio e hidreto de alumínio e lítio, que produz um isótopo de berílio. O berílio de curta duração decai em duas partículas α e o excesso de energia é liberado na forma de calor. Parte do níquel se transforma em cobre. Rossi fala sobre a ausência de resíduos e radiação fora do aparelho.

O anúncio de Rossi causou aos cientistas a mesma sensação desagradável da fusão a frio. Rossi desconfia de muitas pessoas por causa de seu passado controverso. Na Itália, ele foi acusado de fraude devido a suas fraudes comerciais anteriores. Rossi diz que essas alegações são coisa do passado e não quer discuti-las. Ele também já teve um contrato para construir instalações térmicas para os militares dos EUA, mas os dispositivos que ele forneceu não funcionaram de acordo com as especificações.

Em 2012, a Rossi anunciou um sistema de 1MW adequado para aquecimento de grandes edifícios. Ele também assumiu que em 2013 já teria uma fábrica produzindo anualmente um milhão de unidades do tamanho de laptops de 10 kW para uso doméstico. Mas nem a fábrica nem esses dispositivos aconteceram.

Em 2014, Rossi licenciou a tecnologia para a Industrial Heat, uma empresa pública de investimentos Cherokee que compra imóveis e libera antigas propriedades industriais para novos empreendimentos. Em 2015, o CEO da Cherokee, Tom Darden, advogado e ambientalista treinado, chamou a Industrial Heat de "uma fonte de financiamento para os inventores do LENR".

Darden diz que a Cherokee lançou o Industrial Heat porque a empresa de investimentos acredita que vale a pena explorar a tecnologia LENR. “Estávamos dispostos a errar, estávamos dispostos a investir tempo e recursos para ver se essa área poderia ser útil em nossa missão de prevenir a poluição [ambiental]”, diz ele.

Enquanto isso, Industrial Heat e Leonardo tiveram uma briga e agora estão processando um ao outro por violações do acordo. Rossi receberia US$ 100 milhões se o teste anual de seu sistema de 1MW fosse bem-sucedido. Rossi diz que o teste acabou, mas a Industrial Heat acha que não e teme que o dispositivo não esteja funcionando.

Nagel diz que o E-Cat trouxe entusiasmo e esperança para o campo LENR. Ele afirmou em 2012 que não achava que Rossi fosse uma fraude, "mas não gosto de algumas de suas abordagens de teste". Nagel acreditava que Rossi deveria ter agido com mais cuidado e transparência. Mas na época, o próprio Nagel acreditava que os dispositivos LENR estariam disponíveis comercialmente em 2013.

Rossi continua a pesquisa e anunciou o desenvolvimento de outros protótipos. Mas ele não fala muito sobre seu trabalho. Ele diz que as unidades de 1MW já estão em produção e recebeu as "certificações necessárias" para vendê-las. Os dispositivos domésticos, disse ele, ainda aguardam certificação.

Nagel diz que o status quo voltou ao LENR após a desaceleração associada aos anúncios de Rossi. A disponibilidade de geradores comerciais LENR foi adiada por vários anos. E mesmo que o dispositivo sobreviva aos problemas de reprodutibilidade e seja útil, seus desenvolvedores enfrentarão uma batalha feroz com os reguladores e a aceitação do usuário.

Mas ele continua otimista. “O LENR pode se tornar comercialmente disponível antes mesmo de ser totalmente compreendido, como foi o caso dos raios-x”, diz ele. Já equipou um laboratório na Universidade. George Washington para novos experimentos com níquel e hidrogênio.

Legados científicos

Muitos pesquisadores que continuam trabalhando no LENR são cientistas aposentados. Para eles, isso não é fácil, porque há anos seus trabalhos são devolvidos sem serem vistos em periódicos tradicionais e suas propostas de trabalhos em conferências científicas não são aceitas. Eles estão cada vez mais preocupados com o status dessa área de pesquisa à medida que seu tempo está se esgotando. Eles querem consertar seu legado na história científica do LENR, ou pelo menos se consolar com o fato de que seus instintos não falharam.

“Foi muito lamentável quando a fusão a frio foi publicada pela primeira vez em 1989 como uma nova fonte de energia de fusão, e não apenas uma nova curiosidade científica”, diz o eletroquímico Melvin Miles. "Talvez a pesquisa possa continuar como de costume, com um estudo mais preciso e preciso."

Ex-pesquisador do China Lake Naval Research Center, Miles trabalhou ocasionalmente com Fleishman, que morreu em 2012. Miles acha que Fleishman e Pons estavam certos. Mas ainda hoje ele não sabe como fazer uma fonte de energia comercial para o sistema a partir de paládio e deutério, apesar de muitos experimentos em que foi obtido excesso de calor, o que se correlaciona com a produção de hélio.

“Por que alguém continuaria pesquisando ou se interessando por um tópico que foi declarado um erro há 27 anos? Miles pergunta. “Estou convencido de que a fusão a frio algum dia será reconhecida como outra importante descoberta que há muito é aceita, e uma plataforma teórica surgirá para explicar os resultados dos experimentos.”

O físico nuclear Ludwik Kowalski, professor emérito da Montclair State University, concorda que a fusão a frio foi vítima de um mau começo. "Tenho idade suficiente para lembrar o efeito que o primeiro anúncio teve na comunidade científica e no público", diz Kowalski. Às vezes, ele colaborou com pesquisadores do LENR, "mas minhas três tentativas de confirmar as alegações sensacionais não tiveram sucesso".

Kowalski acredita que a primeira infâmia conquistada pela pesquisa resultou em um problema maior impróprio para o método científico. Quer os pesquisadores do LENR sejam justos ou não, Kowalski ainda acha que vale a pena chegar ao fundo de um veredicto claro de sim ou não. Mas não será encontrado enquanto os pesquisadores de fusão a frio forem considerados “pseudocientistas excêntricos”, diz Kowalski. “O progresso é impossível e ninguém se beneficia do fato de que os resultados de pesquisas honestas não são publicados e ninguém os verifica independentemente em outros laboratórios.”

O tempo vai dizer

Mesmo que Kowalski obtenha uma resposta definitiva à sua pergunta e as afirmações dos pesquisadores do LENR sejam confirmadas, o caminho para a comercialização da tecnologia será cheio de obstáculos. Muitas startups, mesmo aquelas com tecnologia sólida, falham por motivos alheios à ciência: capitalização, fluxos de liquidez, custo, produção, seguros, preços pouco competitivos etc.

Tomemos, por exemplo, o Sun Catalytix. A empresa saiu do MIT com o apoio da ciência dura, mas foi vítima de ataques comerciais antes de entrar no mercado. Ele foi criado para comercializar a fotossíntese artificial, desenvolvida pelo químico Daniel G. Nocera, agora em Harvard, para converter água em combustível de hidrogênio com eficiência usando luz solar e um catalisador barato.

Nosera sonhou que o hidrogênio produzido dessa maneira poderia alimentar células de combustível simples e abastecer casas e vilarejos em regiões atrasadas do mundo sem acesso à rede, e permitir que usufruíssem de conveniências modernas que melhoram os padrões de vida. Mas o desenvolvimento levou muito mais dinheiro e tempo do que parecia a princípio. Quatro anos depois, a Sun Catalytix desistiu de tentar comercializar a tecnologia, entrou para as baterias de fluxo e foi comprada pela Lockheed Martin em 2014.

Não se sabe se o desenvolvimento das empresas LERR é dificultado pelos mesmos obstáculos. Por exemplo, Wilk, um químico orgânico que acompanha o progresso de Mills, está preocupado em saber se as tentativas de comercializar o BLP são baseadas em algo real. Ele só precisa saber se o hidrino existe.

Em 2014, Wilk perguntou a Mills se ele isolou os hidrinos e, embora Mills já tenha escrito em artigos e patentes que ele conseguiu, ele respondeu que isso ainda não havia sido feito e que seria “uma tarefa muito grande”. Mas Wilk parece diferente. Se o processo cria litros de gás hidrina, deve ser óbvio. “Mostre-nos o hidrino!” Wilk exige.

Wilk diz que o mundo de Mills, e com ele o mundo de outras pessoas envolvidas no LENR, o lembra de um dos paradoxos de Zenão, que fala da natureza ilusória do movimento. “Todo ano eles cobrem metade da distância até a comercialização, mas eles chegarão lá?” Wilk apresentou quatro explicações para o BLP: os cálculos de Mills estão corretos; Isso é uma fraude; é má ciência; é uma ciência patológica, como a chamou o Prêmio Nobel de Física Irving Langmuir.

Langmuir cunhou o termo há mais de 50 anos para descrever o processo psicológico no qual um cientista subconscientemente se distancia do método científico e fica tão imerso em seu trabalho que desenvolve uma incapacidade de olhar as coisas objetivamente e ver o que é real e o que é real. não. A ciência patológica é "a ciência das coisas que não são o que parecem", disse Langmuir. Em alguns casos, desenvolve-se em áreas como fusão a frio/LENR e não desiste, apesar de ser reconhecido como falso pela maioria dos cientistas.

"Espero que eles estejam certos", diz Wilk sobre Mills e BLP. "De fato. Não quero refutá-los, estou apenas procurando a verdade." Mas se "porcos pudessem voar", como diz Wilks, ele aceitaria seus dados, teoria e outras previsões que se seguem. Mas ele nunca foi um crente. “Acho que se os hidrinos existissem, eles teriam sido descobertos em outros laboratórios ou na natureza há muitos anos.”

Todas as discussões sobre fusão a frio e LENR terminam assim: eles sempre chegam à conclusão de que ninguém colocou um dispositivo funcionando no mercado, e nenhum dos protótipos pode ser colocado comercialmente em um futuro próximo. Então o tempo será o último juiz.

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