Ecologia consumului Știință și tehnologie: Fuziunea la rece ar putea fi una dintre cele mai mari descoperiri științifice, dacă se va realiza vreodată.

La 23 martie 1989, Universitatea din Utah a anunțat într-un comunicat de presă că „doi oameni de știință au lansat o reacție auto-susținută. fuziune nucleară la temperatura camerei". Președintele universității, Chase Peterson, a spus că această realizare de hotar este comparabilă doar cu stăpânirea focului, descoperirea electricității și cultivarea plantelor. Legislatorii de stat alocă de urgență 5 milioane de dolari pentru instituție Institutul National fuziunea la rece, iar universitatea a cerut Congresului SUA alte 25 de milioane.Astfel a început unul dintre cele mai importante scandaluri științifice ale secolului 20. Imprimarea și televiziunea răspândesc instantaneu știrile în întreaga lume.

Oamenii de știință care au făcut declarația senzațională păreau să aibă o reputație solidă și erau destul de demni de încredere. Membru care s-a stabilit în SUA din Marea Britanie Societatea Regalăși fostul președinte al Societății Internaționale a Electrochimiștilor, Martin Fleischman, s-a bucurat de faima internațională câștigată prin participarea sa la descoperirea împrăștierii Raman îmbunătățite la suprafață. Stanley Pons, coautor al descoperirii, a condus Departamentul de Chimie de la Universitatea din Utah.

Deci, ce este la fel, mit sau realitate?

Sursă de energie ieftină

Fleishman și Pons au susținut că au făcut ca nucleele de deuteriu să fuzioneze între ele la temperaturi și presiuni obișnuite. „Reactorul lor de fuziune la rece” era un calorimetru cu soluție apoasă sare prin care trecea un curent electric. Adevărat, apa nu era simplă, ci grea, D2O, catodul era din paladiu, iar litiul și deuteriul făceau parte din sarea dizolvată. Prin soluție a trecut luni de zile non-stop DC., astfel încât oxigenul a fost eliberat la anod și hidrogen greu la catod. Fleishman și Pons au descoperit că temperatura electrolitului crește periodic cu zeci de grade și, uneori, mai mult, deși sursa de alimentare a furnizat o putere stabilă. Ei au explicat acest lucru prin afluxul de energie intranucleară eliberată în timpul fuziunii nucleelor ​​de deuteriu.

Paladiul are o capacitate unică de a absorbi hidrogenul. Fleischman și Pons credeau că în interiorul rețelei cristaline a acestui metal, atomii de deuteriu se apropie atât de puternic încât nucleele lor se contopesc în nucleele izotopului principal de heliu. Acest proces vine cu eliberarea de energie, care, conform ipotezei lor, a încălzit electrolitul. Explicația a fost captivantă prin simplitate și a convins complet politicienii, jurnaliştii și chiar chimiștii.

Fizicienii aduc claritate

Cu toate acestea, fizicienii nucleari și fizicienii plasmei nu s-au grăbit să bată timpanii. Ei știau perfect că doi deuteroni ar putea, în principiu, să dea naștere unui nucleu de heliu-4 și a unui cuantum de raze gamma de înaltă energie, dar șansele unui astfel de rezultat sunt extrem de mici. Chiar dacă deuteronii intră într-o reacție nucleară, aproape sigur se termină cu nașterea unui nucleu de tritiu și a unui proton, sau apariția unui neutron și a unui nucleu de heliu-3, iar probabilitățile acestor transformări sunt aproximativ aceleași. Dacă fuziunea nucleară are loc într-adevăr în interiorul paladiului, atunci ar trebui să se genereze număr mare neutroni cu o energie bine definită (aproximativ 2,45 MeV). Ele sunt ușor de detectat fie direct (cu ajutorul detectoarelor de neutroni), fie indirect (deoarece ciocnirea unui astfel de neutron cu un nucleu greu de hidrogen ar trebui să producă un gamma-cuantic cu o energie de 2,22 MeV, care din nou poate fi detectat). În general, ipoteza Fleischman și Pons ar putea fi confirmată folosind echipamente radiometrice standard.

Cu toate acestea, nu a ieșit nimic din asta. Fleischman și-a folosit conexiunile de acasă și i-a convins pe angajații britanicilor centru nuclearîn Harwell pentru a-și verifica „reactorul” pentru generarea de neutroni. Harwell avea detectoare ultra-sensibile pentru aceste particule, dar nu au arătat nimic! Căutarea razelor gamma ale energiei corespunzătoare s-a dovedit, de asemenea, a fi un eșec. Fizicienii de la Universitatea din Utah au ajuns la aceeași concluzie. Angajații Institutului de Tehnologie din Massachusetts au încercat să reproducă experimentele lui Fleishman și Pons, dar din nou fără rezultat. Prin urmare, nu este de mirare că pretenția pentru o mare descoperire a fost zdrobită la conferința Societății Americane de Fizică (APS), care a avut loc la Baltimore la 1 mai a acelui an.

Sic transit gloria mundi

Din această lovitură, Pons și Fleishman nu și-au revenit niciodată. in ziar New York Times a publicat un articol devastator și până la sfârșitul lunii mai comunitatea științifică a ajuns la concluzia că afirmațiile chimiștilor din Utah sunt fie o manifestare a incompetenței extreme, fie o înșelătorie elementară.

Dar au existat și dizidenți, chiar și în rândul elitei științifice. Excentric laureat Nobel Julian Schwinger, unul dintre fondatorii electrodinamicii cuantice, a devenit atât de convins de descoperirea chimiștilor din Salt Lake City încât și-a anulat calitatea de membru al AFO în semn de protest.

in orice caz carieră academică Fleishman și Pons s-au încheiat - rapid și fără glorie. În 1992, au părăsit Universitatea din Utah și și-au continuat munca în Franța cu bani japonezi, până când au pierdut și această finanțare. Fleishman s-a întors în Anglia, unde locuiește la pensie. Pons a renunțat la cetățenia sa americană și s-a stabilit în Franța.

Piroelectric fuziune la rece

Fuziunea nucleară la rece pe dispozitive desktop nu este doar posibilă, ci și implementată și în mai multe versiuni. Așadar, în 2005, cercetătorii de la Universitatea din California din Los Angeles au reușit să declanșeze o reacție similară într-un recipient cu deuteriu, în interiorul căruia a fost creat un câmp electrostatic. Sursa sa a fost un ac de wolfram conectat la un cristal piroelectric de tantalat de litiu, la răcire și încălzire ulterioară, a cărui diferență de potențial a fost creată de 100-120 kV. Un câmp cu o putere de aproximativ 25 GV/m a ionizat complet atomii de deuteriu și și-a accelerat nucleele astfel încât atunci când s-au ciocnit cu o țintă de deuterură de erbiu, au dat naștere la nuclee de heliu-3 și neutroni. Fluxul maxim de neutroni a fost de aproximativ 900 de neutroni pe secundă (de câteva sute de ori mai mare decât valoarea tipică de fond). Deși un astfel de sistem are perspective ca generator de neutroni, este imposibil să vorbim despre el ca o sursă de energie. Astfel de dispozitive consumă mult mai multă energie decât generează: în experimentele oamenilor de știință din California, aproximativ 10-8 J au fost eliberați într-un ciclu de răcire-încălzire care a durat câteva minute (11 ordine de mărime mai puțin decât ceea ce este necesar pentru a încălzi un pahar cu apă prin 1°C).

Povestea nu se termină aici

La începutul anului 2011, interesul pentru fuziunea termonucleară la rece sau, așa cum o numesc fizicienii autohtoni, fuziunea la rece, a aprins din nou în lumea științei. Motivul acestei emoții a fost demonstrația de către oamenii de știință italieni Sergio Focardi și Andrea Rossi de la Universitatea din Bologna a unei instalații neobișnuite în care, potrivit dezvoltatorilor săi, această sinteză se realizează destul de ușor.

În termeni generali, acest dispozitiv funcționează așa. Nanopulbere de nichel și un izotop convențional de hidrogen sunt plasate într-un tub metalic cu un încălzitor electric. În continuare, se injectează o presiune de aproximativ 80 de atmosfere. Când este încălzită inițial la o temperatură ridicată (sute de grade), așa cum spun oamenii de știință, o parte din moleculele de H2 este împărțită în hidrogen atomic, apoi intră într-o reacție nucleară cu nichelul.

Ca rezultat al acestei reacții, se generează un izotop de cupru, precum și un numar mare de energie termală. Andrea Rossi a explicat că în timpul primelor teste ale aparatului au primit de la acesta circa 10-12 kilowați la ieșire, în timp ce la intrare sistemul necesita în medie 600-700 wați (adică electricitatea furnizată dispozitivului atunci când acesta este conectat la o priză). Totul s-a dovedit că producția de energie în acest caz a fost de multe ori mai mare decât costurile și, de fapt, acest efect era de așteptat cândva de la o fuziune la rece.

Cu toate acestea, potrivit dezvoltatorilor, în acest dispozitiv, departe de toate hidrogenul și nichelul intră în reacție, dar o fracțiune foarte mică dintre ele. Cu toate acestea, oamenii de știință sunt siguri că ceea ce se întâmplă în interior este tocmai o reacție nucleară. Ei consideră că aceasta este o dovadă: apariția cuprului în Mai mult, care ar putea fi o impuritate în „combustibilul” original (adică Nichel); absența unui consum mare (adică măsurabil) de hidrogen (deoarece ar putea acționa ca combustibil într-o reacție chimică); alocat Radiație termala; și, desigur, echilibrul energetic în sine.

Deci, fizicienii italieni chiar au reușit să realizeze fuziunea termonucleară la temperaturi scăzute (sute de grade Celsius nu sunt nimic pentru astfel de reacții, care de obicei au loc la milioane de grade Kelvin!)? Este greu de spus, deoarece până acum toate revistele științifice evaluate de colegi au respins chiar articolele autorilor săi. Scepticismul multor oameni de știință este destul de înțeles - timp de mulți ani, cuvintele „fuziune la rece” i-au determinat pe fizicieni să zâmbească și să se asocieze cu mașină cu mișcare perpetuă. În plus, autorii dispozitivului recunosc sincer că detaliile subtile ale lucrării sale sunt încă dincolo de înțelegerea lor.

Ce este asta evaziv fuziune la rece, pentru a demonstra posibilitatea fluxului pe care mulți oameni de știință o încearcă de mai bine de o duzină de ani? Pentru a înțelege esența acestei reacții, precum și perspectivele pentru astfel de studii, să vorbim mai întâi despre ce este fuziunea termonucleară în general. Acest termen este înțeles ca un proces în care nucleele atomice mai grele sunt sintetizate din altele mai ușoare. În acest caz, se eliberează o cantitate uriașă de energie, mult mai mult decât în ​​reacțiile nucleare de dezintegrare a elementelor radioactive.

Procese similare au loc în mod constant în Soare și alte stele, din cauza cărora ele pot emite atât lumină, cât și căldură. Deci, de exemplu, în fiecare secundă Soarele nostru radiază spaţiu energie echivalentă cu patru milioane de tone de masă. Această energie se naște în timpul fuziunii a patru nuclee de hidrogen (cu alte cuvinte, protoni) într-un nucleu de heliu. În același timp, ca urmare a conversiei unui gram de protoni, la ieșire este eliberată de 20 de milioane de ori mai multă energie decât în ​​timpul arderii unui gram. carbune tare. De acord, acest lucru este foarte impresionant.

Dar nu pot oamenii să creeze un reactor precum Soarele pentru a produce o cantitate mare de energie pentru nevoile lor? Teoretic, desigur, pot, deoarece interzicerea directă a unui astfel de dispozitiv nu stabilește niciuna dintre legile fizicii. Cu toate acestea, acest lucru este destul de dificil de făcut și iată de ce: această sinteză necesită o temperatură foarte ridicată și același lucru este nerealist. presiune ridicata. Prin urmare, crearea unui reactor termonuclear clasic se dovedește a fi neprofitabilă din punct de vedere economic - pentru a-l porni, va fi necesar să cheltuiți mult mai multă energie decât poate genera în următorii câțiva ani de funcționare.

Revenind la descoperitorii italieni, trebuie să recunoaștem că „oamenii de știință” înșiși nu inspiră prea multă încredere, nici în realizările lor trecute, nici în situatia actuala. Puțini oameni știau numele lui Sergio Focardi până acum, dar datorită titlului său academic de profesor, cel puțin nu se poate pune la îndoială implicarea lui în știință. Dar în ceea ce privește o colegă din descoperire, Andrea Rossi, acest lucru nu se mai poate spune. Pe acest moment Andrea este angajat al unei anumite corporații americane Leonardo Corp și, la un moment dat, s-a remarcat doar prin a fi adus în judecată pentru evaziune fiscală și contrabandă cu argint din Elveția. Dar nici vestea „rea” pentru susținătorii fuziunii termonucleare la rece nu s-a încheiat aici. S-a dovedit că revista științifică Journal of Nuclear Physics, în care italienii au publicat articole despre descoperirea lor, este de fapt mai mult un blog și un jurnal inferior. Și, în plus, nimeni alții decât italienii deja cunoscuți Sergio Focardi și Andrea Rossi s-au dovedit a fi proprietarii săi. Dar publicarea în serios publicații științifice serveşte drept confirmare a „plauzibilităţii” descoperirii.

Fără să se oprească acolo și să sape și mai adânc, jurnaliștii au aflat, de asemenea, că ideea proiectului prezentat aparține unei persoane cu totul diferite - omul de știință italian Francesco Piantelli. Se pare că tocmai pe asta, fără glorie, s-a încheiat o altă senzație și lumea înăuntru inca o datași-a pierdut mașina cu mișcare perpetuă. Dar cum, nu fără ironie, italienii se consolează, dacă aceasta este doar o ficțiune, atunci cel puțin nu este lipsită de inteligență, pentru că una este să te joci pe cunoștințe și cu totul alta să încerci să încerci în jurul tău întreaga lume. deget.

În prezent, toate drepturile asupra acestui dispozitiv aparțin companiei americane Industrial Heat, unde Rossi conduce toate activitățile de cercetare și dezvoltare referitoare la reactor.

Există versiuni de temperatură scăzută (E-Cat) și de temperatură înaltă (Hot Cat) ale reactorului. Prima pentru temperaturi în jur de 100-200 °C, a doua pentru temperaturi în jur de 800-1400 °C. Compania a vândut acum un reactor de joasă temperatură de 1 MW unui client nenumit pentru uz comercial și, în special, Industrial Heat testează și depanează acest reactor pentru a începe producția industrială la scară largă a unor astfel de unități de putere. Potrivit Andrea Rossi, reactorul funcționează în principal prin reacția dintre nichel și hidrogen, în timpul căreia izotopii de nichel sunt transmutați cu eliberarea unei cantități mari de căldură. Acestea. unii izotopi de nichel trec în alți izotopi. Cu toate acestea, au fost efectuate o serie de teste independente, dintre care cel mai informativ a fost testarea unei versiuni de înaltă temperatură a reactorului din orașul elvețian Lugano. S-a scris deja despre acest test.

În 2012, sa raportat că prima unitate de fuziune la rece a fost vândută lui Rossi.

Pe 27 decembrie, pe site-ul E-Cat World a fost publicat un articol despre reproducerea independentă a reactorului Rossi din Rusia. Același articol conține un link către raportul „Investigarea unui analog al generatorului de căldură de înaltă temperatură Rossi” al fizicianului Parkhomov Alexander Georgievich. Raportul a fost pregătit pentru All-Rus atelier fizic„Cold Nuclear Fusion and Ball Lightning”, care a avut loc pe 25 septembrie 2014 la Universitatea Prieteniei Popoarelor din Rusia.

În raport, autorul a prezentat versiunea sa a reactorului Rossi, date despre el dispozitiv intern si testele efectuate. Concluzia principală: reactorul eliberează într-adevăr mai multă energie decât consumă. Raportul dintre căldura degajată și energia consumată a fost de 2,58. Mai mult, timp de aproximativ 8 minute reactorul a funcționat fără nicio putere de intrare, după ce firul de alimentare s-a ars, în timp ce a produs aproximativ un kilowatt de putere termică la ieșire.

În 2015 A.G. Parkhomov a reușit să realizeze un reactor de funcționare pe termen lung cu măsurarea presiunii. De la ora 23:30 pe 16 martie, temperatura se menține în continuare. Fotografie cu reactorul.

În cele din urmă, a fost posibil să se realizeze un reactor de lungă durată. Temperatura de 1200°C a fost atinsă la 11:30 p.m. pe 16 martie după 12 ore de încălzire treptată și a rezistat până în prezent. Putere incalzitor 300 W, COP=3.
Pentru prima dată, a fost posibilă montarea cu succes a unui manometru în instalație. La incalzire lenta s-a atins presiunea maxima de 5 bar la 200°C, apoi presiunea a scazut si la o temperatura de aproximativ 1000°C a devenit negativa. Cel mai puternic vid de aproximativ 0,5 bar a fost la o temperatură de 1150°C.

Cu o funcționare continuă lungă, nu este posibil să adăugați apă non-stop. Prin urmare, a trebuit să renunțăm la calorimetria folosită în experimentele anterioare, bazată pe măsurarea masei de apă evaporată. Determinarea coeficientului termic în acest experiment se realizează prin compararea puterii consumate de încălzitorul electric în prezența și absența amestecului de combustibil. Fără combustibil, se atinge o temperatură de 1200 ° C la o putere de aproximativ 1070 wați. În prezența combustibilului (630 mg nichel + 60 mg hidrură de litiu aluminiu), această temperatură este atinsă la o putere de aproximativ 330 wați. Astfel, reactorul generează aproximativ 700 W de putere în exces (COP ~ 3,2). (Explicația lui A.G. Parkhomov, mai mult valoare exacta COP necesită un calcul mai detaliat). publicat

ABONAȚI-VĂ la canalul nostru de youtube Econet.ru, care vă permite să vizionați online, să descărcați gratuit de pe YouTube un videoclip despre vindecarea, întinerirea unei persoane ..

Fuziunea la rece este cunoscută drept una dintre cele mai mari farse științifice. secolul XX. Multă vreme, majoritatea fizicienilor au refuzat să discute chiar despre posibilitatea unei astfel de reacții. Cu toate acestea, recent, doi oameni de știință italieni au prezentat publicului o configurație despre care spun ei că o face ușor de realizat. Este posibilă până la urmă această sinteză?

La inceput anul acestaîn lumea științei, interesul pentru fuziunea termonucleară la rece sau, așa cum o numesc fizicienii domestici, fuziunea termonucleară la rece, a izbucnit din nou. Motivul acestei emoții a fost demonstrația de către oamenii de știință italieni Sergio Focardi și Andrea Rossi de la Universitatea din Bologna a unei instalații neobișnuite în care, potrivit dezvoltatorilor săi, această sinteză se realizează destul de ușor.

În termeni generali, acest dispozitiv funcționează așa. Nanopulbere de nichel și un izotop convențional de hidrogen sunt plasate într-un tub metalic cu un încălzitor electric. În continuare, se injectează o presiune de aproximativ 80 de atmosfere. Când este încălzită inițial la o temperatură ridicată (sute de grade), după cum spun oamenii de știință, o parte din moleculele de H 2 este împărțită în hidrogen atomic, apoi intră într-o reacție nucleară cu nichel.

În urma acestei reacții, se generează un izotop de cupru, precum și o cantitate mare de energie termică. Andrea Rossi a explicat că în timpul primelor teste ale aparatului au primit de la acesta circa 10-12 kilowați la ieșire, în timp ce la intrare sistemul necesita în medie 600-700 wați (adică electricitatea furnizată dispozitivului atunci când acesta este conectat la o priză). Totul s-a dovedit că producția de energie în acest caz a fost de multe ori mai mare decât costurile și, de fapt, acest efect era de așteptat cândva de la o fuziune la rece.

Cu toate acestea, potrivit dezvoltatorilor, în acest dispozitiv, departe de toate hidrogenul și nichelul intră în reacție, dar o fracțiune foarte mică dintre ele. Cu toate acestea, oamenii de știință sunt siguri că ceea ce se întâmplă în interior este tocmai o reacție nucleară. Ei consideră dovada acestui lucru: apariția cuprului într-o cantitate mai mare decât ar putea fi o impuritate în „combustibilul” original (adică nichel); absența unui consum mare (adică măsurabil) de hidrogen (deoarece ar putea acționa ca combustibil într-o reacție chimică); radiații termice emise; și, desigur, echilibrul energetic în sine.

Deci, fizicienii italieni chiar au reușit să realizeze fuziunea termonucleară la temperaturi scăzute (sute de grade Celsius nu sunt nimic pentru astfel de reacții, care de obicei au loc la milioane de grade Kelvin!)? Este greu de spus, deoarece până acum toate revistele științifice evaluate de colegi au respins chiar articolele autorilor săi. Scepticismul multor oameni de știință este destul de de înțeles - de mulți ani cuvintele „fuziune la rece” i-au determinat pe fizicieni să zâmbească și să se asocieze cu o mașină cu mișcare perpetuă. În plus, autorii dispozitivului recunosc sincer că detaliile subtile ale lucrării sale sunt încă dincolo de înțelegerea lor.

Ce este această fuziune rece evazivă, pe care mulți oameni de știință încearcă să o demonstreze de zeci de ani? Pentru a înțelege esența acestei reacții, precum și perspectivele pentru astfel de studii, să vorbim mai întâi despre ce este fuziunea termonucleară în general. Acest termen este înțeles ca un proces în care nucleele atomice mai grele sunt sintetizate din altele mai ușoare. În acest caz, se eliberează o cantitate uriașă de energie, mult mai mult decât în ​​reacțiile nucleare de dezintegrare a elementelor radioactive.

Procese similare au loc în mod constant în Soare și alte stele, din cauza cărora ele pot emite atât lumină, cât și căldură. Deci, de exemplu, în fiecare secundă Soarele nostru radiază energie echivalentă a patru milioane de tone de masă în spațiul cosmic. Această energie se naște în timpul fuziunii a patru nuclee de hidrogen (cu alte cuvinte, protoni) într-un nucleu de heliu. În același timp, ca urmare a conversiei unui gram de protoni, la ieșire este eliberată de 20 de milioane de ori mai multă energie decât atunci când este ars un gram de cărbune. De acord, acest lucru este foarte impresionant.

Dar nu pot oamenii să creeze un reactor precum Soarele pentru a produce o cantitate mare de energie pentru nevoile lor? Teoretic, desigur, pot, deoarece interzicerea directă a unui astfel de dispozitiv nu stabilește niciuna dintre legile fizicii. Cu toate acestea, acest lucru este destul de dificil de făcut și iată de ce: această sinteză necesită o temperatură foarte ridicată și aceeași presiune nerealist de mare. Prin urmare, crearea unui reactor termonuclear clasic se dovedește a fi neprofitabilă din punct de vedere economic - pentru a-l porni, va fi necesar să cheltuiți mult mai multă energie decât poate genera în următorii câțiva ani de funcționare.

De aceea, mulți oameni de știință de-a lungul secolului al XX-lea au încercat să efectueze o reacție de fuziune termonucleară la temperaturi scăzute și presiune normală, adică aceeași fuziune termonucleară la rece. Primul raport că acest lucru a fost posibil a venit pe 23 martie 1989, când profesorul Martin Fleischman și colegul său Stanley Pons au susținut o conferință de presă la Universitatea lor din Utah, unde au raportat cum, prin trecerea curentului printr-un electrolit aproape normal, au obținut un ieșire de energie pozitivă sub formă de căldură și radiații gamma înregistrate provenite de la electrolit. Adică au efectuat o reacție de fuziune termonucleară la rece.

În luna iunie a aceluiași an, oamenii de știință au trimis Naturii un articol cu ​​rezultatele experimentului, dar în curând a izbucnit un adevărat scandal în jurul descoperirii lor. Ideea este că cercetătorii de frunte centre științifice Statele Unite, California Institute of Technology și Massachusetts Institute of Technology, au repetat acest experiment în detaliu și nu au găsit nimic asemănător. Adevărat, apoi urmate de două confirmări făcute de oamenii de știință de la Universitatea Texas A&M și de la Institutul de Cercetare Tehnologică din Georgia. Totuși, s-au încurcat și ei.

La stabilirea experimentelor de control, s-a dovedit că electrochimiștii din Texas au interpretat greșit rezultatele experimentului - în experimentul lor, generarea crescută de căldură a fost cauzată de electroliza apei, deoarece termometrul a servit ca al doilea electrod (catod)! În Georgia, contoarele de neutroni erau atât de sensibile încât reacționau la căldura unei mâini ridicate. Așa s-a înregistrat „eliberarea de neutroni”, pe care cercetătorii au considerat-o rezultatul unei reacții de fuziune termonucleară.

Ca urmare a tuturor acestor lucruri, mulți fizicieni au fost plini de încredere că nu există fuziune la rece și nu poate fi, iar Fleishman și Pons pur și simplu au înșelat. Cu toate acestea, alții (și sunt, din păcate, o minoritate clară) nu cred în frauda oamenilor de știință sau chiar că a fost pur și simplu o greșeală și speră că se poate construi o sursă de energie curată și practic inepuizabilă.

Printre acestea din urmă se numără și omul de știință japonez Yoshiaki Arata, care a studiat problema fuziunii la rece timp de câțiva ani și a realizat în 2008 un experiment public la Universitatea din Osaka care a arătat posibilitatea fuziunii termonucleare la temperaturi scăzute. El și colegii săi au folosit structuri speciale constând din nanoparticule.

Acestea erau grupuri special pregătite, constând din câteva sute de atomi de paladiu. Caracteristica lor principală era că aveau goluri vaste în interior, în care atomii de deuteriu (un izotop de hidrogen) puteau fi pompați la o concentrație foarte mare. Și când această concentrație a depășit o anumită limită, aceste particule s-au apropiat atât de mult încât au început să se contopească, în urma căreia a început o adevărată reacție termonucleară. A constat în fuziunea a doi atomi de deuteriu într-un atom de litiu-4 cu eliberare de căldură.

Dovada acestui lucru a fost că, atunci când profesorul Arata a început să adauge gaz de deuteriu în amestecul care conținea nanoparticulele menționate, temperatura acestuia a crescut la 70 de grade Celsius. După ce gazul a fost oprit, temperatura din celulă a rămas ridicată pentru mai mult de 50 de ore, iar energia eliberată a depășit energia cheltuită. Potrivit omului de știință, acest lucru ar putea fi explicat doar prin faptul că a avut loc fuziunea nucleară.

Adevărat, până acum experimentul lui Arata nu s-a repetat nici în niciun laborator. Prin urmare, mulți fizicieni continuă să considere fuziunea la rece o păcăleală și șarlamă. Totuși, Arata însuși neagă astfel de acuzații, reproșându-le adversarilor că nu știu să lucreze cu nanoparticule, motiv pentru care nu reușesc.

Pe scurt, fuziunea la rece se referă de obicei la reacția nucleară (presupusă) dintre nucleele izotopilor de hidrogen la temperaturi scăzute. Temperatura scazuta- este vorba despre o cameră. Cuvântul „sugerat” este foarte important aici, deoarece astăzi nu există o singură teorie și nici un singur experiment care să indice posibilitatea unei astfel de reacții.

Dar dacă nu există teorii sau experimente convingătoare, atunci de ce este acest subiect atât de popular? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să înțelegem problemele fuziunii nucleare în general. Fuziunea nucleară (denumită adesea „fuziune termonucleară”) este o reacție în care nucleele ușoare se ciocnesc într-unul. miez greu. De exemplu, nucleele grele de hidrogen (deuteriu și tritiu) sunt transformate într-un nucleu de heliu și un neutron. Aceasta eliberează o cantitate imensă de energie (sub formă de căldură). Se eliberează atât de multă energie încât 100 de tone de hidrogen greu ar fi suficiente pentru a furniza energie întregii omeniri pentru tot anul(nu doar electricitate, ci și căldură). Aceste reacții apar în interiorul stelelor, datorită cărora stelele trăiesc.

Multă energie este bună, dar există o problemă. Pentru a începe o astfel de reacție, trebuie să ciocniți puternic nucleele. Pentru a face acest lucru, va trebui să încălziți substanța la aproximativ 100 de milioane de grade Celsius. Oamenii știu cum să o facă și cu mult succes. Este exact ceea ce se întâmplă în bombă cu hidrogen, unde încălzirea are loc datorită tradiționalului explozie nucleara. Rezultatul este o explozie termonucleară putere mare. Dar folosește în mod constructiv energia explozie termonucleară nu foarte confortabil. Prin urmare, oamenii de știință din multe țări au încercat de mai bine de 60 de ani să stopeze această reacție și să o facă gestionabilă. La azi au învățat deja cum să controleze reacția (de exemplu, în ITER, ținând plasmă fierbinte câmpuri electromagnetice), dar aproximativ aceeași cantitate de energie este cheltuită pentru control precum este eliberată în timpul sintezei.

Acum imaginați-vă că există o modalitate de a rula aceeași reacție, dar la temperatura camerei. Aceasta ar fi o adevărată revoluție în sectorul energetic. Viața omenirii s-ar schimba dincolo de recunoaștere. În 1989, Stanley Pons și Martin Fleischmann de la Universitatea din Utah au publicat o lucrare în care susținea că observă fuziunea nucleară la temperatura camerei. S-a eliberat căldură anormală în timpul electrolizei apei grele cu un catalizator de paladiu. S-a presupus că atomii de hidrogen au fost capturați de catalizator și, cumva, au fost create condițiile pentru fuziunea nucleară. Acest efect se numește fuziune nucleară rece.

Articolul lui Pons și Fleischmann a făcut mult zgomot. Totuși - problema energiei este rezolvată! Desigur, mulți alți oameni de știință au încercat să reproducă rezultatele lor. Cu toate acestea, niciunul dintre ei nu a reușit. Apoi, fizicienii au început să identifice o eroare după alta în experimentul inițial, iar comunitatea științifică a ajuns la o concluzie clară cu privire la eșecul experimentului. De atunci, nu s-au înregistrat progrese în acest domeniu. Dar unora le-a plăcut atât de mult ideea fuziunii la rece, încât încă o fac. În același timp, astfel de oameni de știință nu sunt luați în serios în comunitatea științifică și să publice un articol pe tema fuziunii la rece într-un prestigios jurnal stiintific cel mai probabil nu va funcționa. Până acum, fuziunea la rece rămâne doar o idee frumoasă.

Oamenii de știință care au făcut declarația senzațională păreau să aibă o reputație solidă și erau destul de demni de încredere. Martin Fleishman, membru al Societății Regale și fost președinte al Societății Internaționale de Electrochimiști, care a emigrat în Statele Unite din Marea Britanie, s-a bucurat de faima internațională câștigată prin participarea sa la descoperirea împrăștierii Raman a luminii îmbunătățite la suprafață. Stanley Pons, coautor al descoperirii, a condus Departamentul de Chimie de la Universitatea din Utah.

Fuziune piroelectrică la rece

Trebuie înțeles că fuziunea nucleară la rece pe dispozitive desktop este nu numai posibilă, ci și implementată și în mai multe versiuni. Așadar, în 2005, cercetătorii de la Universitatea din California din Los Angeles au raportat în Nature că au reușit să declanșeze o reacție similară într-un recipient cu deuteriu, în interiorul căruia a fost creat un câmp electrostatic. Sursa sa a fost vârful unui ac de wolfram conectat la un cristal piroelectric de tantalat de litiu, la răcire și încălzire ulterioară, a cărui diferență de potențial a fost creată de ordinul 100–120 kV. Un câmp cu o putere de aproximativ 25 gigavolți/metru a ionizat complet atomii de deuteriu și și-a accelerat nucleele astfel încât atunci când s-au ciocnit cu o țintă de deuterură de erbiu, au dat naștere la nuclee de heliu-3 și neutroni. Fluxul maxim de neutroni măsurat în acest caz a fost de aproximativ 900 de neutroni pe secundă (care este de câteva sute de ori mai mare decât valoarea tipică de fond).
Deși un astfel de sistem are anumite perspective ca generator de neutroni, nu are sens să vorbim despre el ca o sursă de energie. Atât această instalație, cât și alte dispozitive similare consumă mult mai multă energie decât o generează la ieșire: în experimentele Universității din California, aproximativ 10 ^ (-8) J au fost eliberați într-un ciclu de răcire-încălzire care a durat câteva minute. Aceasta este 11. ordine de mărime mai puțin decât este necesar, pentru a încălzi un pahar cu apă cu 1 grad Celsius.

Sursă de energie ieftină

Fleishman și Pons au susținut că au făcut ca nucleele de deuteriu să fuzioneze între ele la temperaturi și presiuni obișnuite. „Reactorul lor de fuziune la rece” era un calorimetru cu o soluție apoasă de sare prin care trecea un curent electric. Adevărat, apa nu era simplă, ci grea, D2O, catodul era din paladiu, iar litiul și deuteriul făceau parte din sarea dizolvată. Un curent constant a fost trecut prin soluție luni de zile fără oprire, astfel încât oxigenul a fost eliberat la anod și hidrogen greu la catod. Fleishman și Pons au descoperit că temperatura electrolitului crește periodic cu zeci de grade și, uneori, mai mult, deși sursa de alimentare a furnizat o putere stabilă. Ei au explicat acest lucru prin afluxul de energie intranucleară eliberată în timpul fuziunii nucleelor ​​de deuteriu.

Paladiul are o capacitate unică de a absorbi hidrogenul. Fleischman și Pons credeau că în interiorul rețelei cristaline a acestui metal, atomii de deuteriu se apropie atât de puternic încât nucleele lor se contopesc în nucleele izotopului principal de heliu. Acest proces vine cu eliberarea de energie, care, conform ipotezei lor, a încălzit electrolitul. Explicația a fost captivantă prin simplitate și a convins complet politicienii, jurnaliştii și chiar chimiștii.

Accelerator de încălzire. O configurație utilizată în experimentele de fuziune la rece de către cercetătorii UCLA. Când un cristal piroelectric este încălzit, pe fețele lui se creează o diferență de potențial, creând un câmp electric de intensitate mare, în care ionii de deuteriu sunt accelerați.

Fizicienii aduc claritate

Cu toate acestea, fizicienii nucleari și fizicienii plasmei nu s-au grăbit să bată timpanii. Ei știau perfect că doi deuteroni ar putea, în principiu, să dea naștere unui nucleu de heliu-4 și a unui cuantum de raze gamma de înaltă energie, dar șansele unui astfel de rezultat sunt extrem de mici. Chiar dacă deuteronii intră într-o reacție nucleară, aproape sigur se termină cu nașterea unui nucleu de tritiu și a unui proton, sau apariția unui neutron și a unui nucleu de heliu-3, iar probabilitățile acestor transformări sunt aproximativ aceleași. Dacă fuziunea nucleară are loc într-adevăr în interiorul paladiului, atunci ar trebui să genereze un număr mare de neutroni cu o anumită energie (aproximativ 2,45 MeV). Ele sunt ușor de detectat fie direct (cu ajutorul detectoarelor de neutroni), fie indirect (deoarece ciocnirea unui astfel de neutron cu un nucleu greu de hidrogen ar trebui să producă un gamma-cuantic cu o energie de 2,22 MeV, care din nou poate fi detectat). În general, ipoteza Fleischman și Pons ar putea fi confirmată folosind echipamente radiometrice standard.

Cu toate acestea, nu a ieșit nimic din asta. Fleischman a folosit conexiuni la domiciliu și a convins personalul centrului nuclear britanic din Harwell să-și verifice „reactorul” pentru generarea de neutroni. Harwell avea detectoare ultra-sensibile pentru aceste particule, dar nu au arătat nimic! Căutarea razelor gamma ale energiei corespunzătoare s-a dovedit, de asemenea, a fi un eșec. Fizicienii de la Universitatea din Utah au ajuns la aceeași concluzie. Angajații Institutului de Tehnologie din Massachusetts au încercat să reproducă experimentele lui Fleishman și Pons, dar din nou fără rezultat. Prin urmare, nu este de mirare că pretenția pentru o mare descoperire a fost zdrobită la conferința Societății Americane de Fizică (APS), care a avut loc la Baltimore la 1 mai a acelui an.

Diagrama schematică a unei instalații de fuziune piroelectrică, care arată un cristal, linii echipotențiale și traiectorii ionilor de deuteriu. O plasă de cupru împământată acoperă cupa Faraday. Cilindrul și ținta sunt încărcate până la +40 V pentru a colecta electroni secundari.

Sic transit gloria mundi

Din această lovitură, Pons și Fleishman nu și-au revenit niciodată. Un articol devastator a apărut în New York Times, iar până la sfârșitul lunii mai, comunitatea științifică a ajuns la concluzia că afirmațiile chimiștilor din Utah erau fie o etapă de incompetență extremă, fie o înșelătorie elementară.

Dar au existat și dizidenți, chiar și în rândul elitei științifice. Excentricul laureat al Nobel Julian Schwinger, unul dintre fondatorii electrodinamicii cuantice, a devenit atât de convins de descoperirea chimiștilor din Salt Lake City încât și-a anulat calitatea de membru al AFO în semn de protest.

Cu toate acestea, carierele academice ale lui Fleishman și Pons s-au încheiat rapid și fără glorie. În 1992, au părăsit Universitatea din Utah și și-au continuat munca în Franța cu bani japonezi, până când au pierdut și această finanțare. Fleishman s-a întors în Anglia, unde locuiește la pensie. Pons a renunțat la cetățenia sa americană și s-a stabilit în Franța.

• Traducere

Această zonă se numește acum reacții nucleare cu energie scăzută și poate obține rezultate reale - sau se poate dovedi a fi știință nedorită încăpățânată.

Dr. Martin Fleischman (dreapta), electrochimist, și Stanley Pons, președintele Departamentului de Chimie de la Universitatea din Utah, răspund la întrebările comitetului de știință și tehnologie despre lucrarea lor controversată de fuziune la rece, 26 aprilie 1989.

Howard J. Wilk este un chimist organic sintetic, pe termen lung, care locuiește în Philadelphia. La fel ca mulți alți cercetători care lucrează în domeniul farmaceutic, el a fost victima unui declin al cercetării și dezvoltării în industria medicamentelor care are loc în anul trecut, iar acum este angajat în locuri de muncă cu normă parțială care nu au legătură cu știința. Cu timpul liber, Wilk urmărește progresul companiei Brilliant Light Power (BLP) din New Jersey.

Aceasta este una dintre acele companii care dezvoltă procese care pot fi denumite în general noi tehnologii pentru producția de energie. Această mișcare, în cea mai mare parte, este o resurecție a fuziunii la rece, un fenomen de scurtă durată în anii 1980 asociat cu obținerea fuziunii nucleare într-un dispozitiv electrolitic simplu de birou pe care oamenii de știință l-au îndepărtat rapid deoparte.

În 1991, fondatorul BLP, Randall L. Mills, a anunțat, la o conferință de presă din Lancaster, Pennsylvania, că a dezvoltat o teorie conform căreia un electron din hidrogen se poate muta dintr-un electron obișnuit, de bază. stare energetică, în stări necunoscute anterior, mai stabile, de energie mai scăzută, eliberând sumă uriașă energie. Mills a numit acest nou tip ciudat de hidrogen comprimat, „hidrino”, și de atunci lucrează la dezvoltarea unui dispozitiv comercial pentru a recolta această energie.

Wilk a studiat teoria lui Mills, a citit lucrări și brevete și a făcut propriile calcule pentru hidroni. Wilk a participat chiar la o demonstrație la terenul BLP din Cranbury, New Jersey, unde a discutat despre hidroni cu Mills. După aceea, Wilk încă nu se poate decide dacă Mills este un geniu nerealist, un om de știință furibund sau ceva între ele.

Povestea a început în 1989, când electrochimiștii Martin Fleischman și Stanley Pons au făcut o afirmație uluitoare la o conferință de presă la Universitatea din Utah că au îmblânzit energia de fuziune într-o celulă electrolitică.

Când cercetătorii au aplicat un curent electric celulei, în opinia lor, atomii de deuteriu din apa grea, care a pătruns în catodul de paladiu, a intrat într-o reacție de fuziune și a generat atomi de heliu. Excesul de energie al procesului este transformat în căldură. Fleishman și Pons au susținut că acest proces nu ar putea fi rezultatul vreunei reacții chimice cunoscute și i-au adăugat termenul „fuziune la rece”.

Cu toate acestea, după multe luni de investigare a observațiilor lor surprinzătoare, comunitatea științifică a fost de acord că efectul a fost instabil sau inexistent și că au existat erori în experiment. Studiul a fost abandonat, iar fuziunea la rece a devenit sinonim cu știința nedorită.

Fuziunea la rece și producția de hidrino este Sfântul Graal pentru producerea de energie nesfârșită, ieftină și curată. Fuziunea la rece i-a dezamăgit pe oamenii de știință. Au vrut să creadă în el, dar mintea lor colectivă a decis că aceasta a fost o greșeală. O parte a problemei a fost lipsa unei teorii general acceptate care să explice fenomenul propus - așa cum spun fizicienii, nu poți avea încredere într-un experiment până nu este susținut de o teorie.

Mills are propria sa teorie, dar mulți oameni de știință nu o cred și consideră hidronii puțin probabil. Comunitatea a respins fuziunea la rece și l-a ignorat pe Mills și munca lui. Mills a făcut la fel, încercând să nu cadă în umbra fuziunii la rece.

Între timp, domeniul fuziunii la rece și-a schimbat numele în reacții nucleare cu energie scăzută (LENR) și continuă să existe. Unii oameni de știință continuă să încerce să explice efectul Fleischmann-Pons. Alții au respins fuziunea nucleară, dar investighează alte procese posibile care ar putea explica excesul de căldură. La fel ca Mills, au fost atrași de potențialul aplicațiilor comerciale. Aceștia sunt interesați în principal de producția de energie pentru nevoi industriale, gospodării și transport.

Un număr mic de companii create în încercarea de a aduce noi tehnologii energetice pe piață au modele de afaceri similare cu cele ale oricărui start-up de tehnologie: definiți o nouă tehnologie, încercați să breveteze o idee, să atragă interesul investitorilor, să obțineți finanțare, să construiți prototipuri, desfășurați o demonstrație, anunțați angajați date dispozitive de vânzare. Dar în noua lume energetică, încălcarea termenelor limită este norma. Nimeni nu a făcut încă pasul final de a demonstra un dispozitiv funcțional.

Noua teorie

Mills a crescut la o fermă din Pennsylvania, a primit o diplomă în chimie de la Franklin and Marshall College, gradîn medicină în Universitatea Harvardși a studiat inginerie electrică la Massachusetts Institutul de Tehnologie. Ca student, a început să dezvolte o teorie pe care a numit-o „The Grand Unified Theory of Classical Physics”, despre care spune că se bazează pe fizica clasica si oferte model nou atomi și molecule, plecând de la bazele fizicii cuantice.

Este în general acceptat că un singur electron de hidrogen se învârte în jurul nucleului său, aflându-se pe cea mai acceptabilă orbită de stare fundamentală. Este pur și simplu imposibil să mutați electronul de hidrogen mai aproape de nucleu. Dar Mills spune că este posibil.

Acum cercetător la Airbus Defence & Space, el spune că nu a urmărit activitatea lui Mills din 2007, deoarece experimentele nu au arătat semne clare de exces de energie. „Mă îndoiesc că au trecut experimentele ulterioare selecția științifică a spus Rathke.

„Cred că este general acceptat că teoria Dr. Mills, pe care o propune ca bază a declarațiilor sale, este inconsecventă și incapabilă de a face predicții”, continuă Rathke. Cineva s-ar putea întreba: „Am fi putut fi atât de norocoși să dăm peste o sursă de energie care funcționează pur și simplu urmând o sursă greșită? abordare teoretică?" ».

În anii 1990, mai mulți cercetători, inclusiv o echipă din centru de cercetare Lewis, a raportat independent că a replicat abordarea Mills și a generat căldură în exces. Echipa NASA a scris în raport că „rezultatele sunt departe de a fi concludente” și nu a spus nimic despre hidrinos.

Cercetătorii au propus posibile procese electrochimice pentru a explica căldura, inclusiv neregularitățile celulelor electrochimice, exotermia necunoscută. reacții chimice, recombinarea atomilor de hidrogen și oxigen separați în apă. Aceleași argumente au fost formulate de criticii experimentelor Fleishman-Pons. Însă echipa NASA a clarificat că cercetătorii nu ar trebui să respingă fenomenul, doar în cazul în care Mills s-a împiedicat de ceva.

Mills vorbește foarte repede și este capabil să vorbească pentru totdeauna despre detalii tehnice. În plus față de prezicerea hidrinoșilor, Mills susține că teoria sa poate prezice perfect locația oricărui electron într-o moleculă folosind software special pentru modelarea moleculelor și chiar și în molecule complexe precum ADN-ul. Folosind standardul teoria cuantica greu de prezis pentru oamenii de știință comportament precis ceva mai complex decât un atom de hidrogen. Mills susține, de asemenea, că teoria sa explică fenomenul expansiunii Universului cu accelerație, pe care cosmologii nu l-au înțeles încă pe deplin.

În plus, Mills spune că hidrinos sunt produse prin arderea hidrogenului în stele precum Soarele nostru și că pot fi găsite în spectrul luminii stelelor. Hidrogenul este considerat cel mai abundent element din univers, dar Mills susține că hidrinos sunt materie întunecată care nu poate fi găsită în univers. Astrofizicienii sunt surprinși de astfel de sugestii: „Nu am auzit niciodată de hidroni”, spune Edward W. (Rocky) Kolb de la Universitatea din Chicago, un expert în universul întunecat.

Mills a raportat izolarea și caracterizarea cu succes a hidrinos folosind tehnici spectroscopice standard, cum ar fi infraroșu, Raman și spectroscopie. rezonanță magnetică nucleară. În plus, potrivit acestuia, hidronii pot intra în reacții care duc la apariția de noi tipuri de materiale cu " proprietăți uimitoare". Aceasta include conductorii, despre care Mills spune că vor revoluționa lumea dispozitivelor electronice și a bateriilor.

Și deși afirmațiile lui contrazic opinie publica, ideile lui Mills par mai puțin exotice decât alte componente neobișnuite ale universului. De exemplu, muonium este o entitate exotică binecunoscută de scurtă durată, constând dintr-un anti-muon (o particulă încărcată pozitiv similară cu un electron) și un electron. Din punct de vedere chimic, muoniumul se comportă ca un izotop al hidrogenului, dar de nouă ori mai ușor.

SunCell, celulă de combustie cu hidrină

Indiferent unde se află hidronii pe scara credibilității, Mills a spus în urmă cu un deceniu că BLP a depășit deja confirmare stiintificași este interesată doar de partea comercială a problemei. De-a lungul anilor, BLP a strâns peste 110 milioane USD în investiții.

Abordarea BLP de a crea hidrinos s-a manifestat în multe feluri. În primele prototipuri, Mills și echipa sa au folosit electrozi de tungsten sau nichel cu soluție electrolitică litiu sau potasiu. Curentul aplicat a împărțit apa în hidrogen și oxigen, iar la conditii potrivite litiul sau potasiul au jucat rolul de catalizator pentru absorbția energiei și prăbușirea orbitei electronilor a hidrogenului. Energia care decurge din tranziția de la starea atomică fundamentală la o stare cu o energie mai mică a fost eliberată sub forma unei plasme strălucitoare la temperatură înaltă. Căldura asociată cu acesta a fost apoi folosită pentru a crea abur și pentru a alimenta un generator electric.

Dispozitivul SunCell este acum testat la BLP, în care hidrogenul (din apă) și un catalizator de oxid sunt introduse într-un reactor de carbon sferic cu două fluxuri de argint topit. Un curent electric aplicat argintului declanșează o reacție a plasmei pentru a forma hidroni. Energia reactorului este captată de carbon, care acționează ca un „radiator de căldură al corpului negru”. Când este încălzită la mii de grade, emite energie sub formă de lumină vizibilă, care este captată de celulele fotovoltaice care transformă lumina în electricitate.

Când vine vorba de dezvoltări comerciale, Mills pare uneori paranoic și alteori ca un om de afaceri practic. S-a înregistrat marcă Hydrino. Și pentru că brevetele sale revendică invenția hidrinoului, BLP revendică proprietatea intelectuală pentru cercetarea hidrinoului. În acest sens, BLP interzice celorlalți experimentatori să efectueze chiar și cercetări de bază asupra hidrinoșilor, care le pot confirma sau infirma existența, fără a semna mai întâi un acord de proprietate intelectuală. „Invităm cercetători, vrem ca alții să o facă”, spune Mills. „Dar trebuie să ne protejăm tehnologia.”

În schimb, Mills a numit validatori autorizați care pretind că pot valida invențiile BLP. Unul este inginer electrician la Universitatea Bucknell, profesorul Peter M. Jansson, care este plătit să evalueze tehnologia BLP prin compania sa de consultanță, Integrated Systems. Jenson susține că compensația sa de timp „nu afectează în niciun fel concluziile mele ca cercetător independent. descoperiri științifice". El adaugă că „a infirmat majoritatea descoperirilor” pe care le-a studiat.

„Oamenii de știință BLP lucrează stiinta adevarata, și până acum nu am găsit erori în metodele și abordările lor, - spune Jenson. „De-a lungul anilor, am văzut multe dispozitive în BLP care sunt în mod clar capabile să producă exces de energie în cantități semnificative. Cred că comunitatea științifică va avea nevoie de ceva timp pentru a accepta și a digera posibilitatea existenței unor stări de energie scăzută ale hidrogenului. După părerea mea, munca doctorului Mills este de netăgăduit”. Jenson adaugă că BLP se confruntă cu provocări în comercializarea tehnologiei, dar barierele sunt mai degrabă de afaceri decât științifice.

Între timp, BLP a organizat investitorilor mai multe demonstrații ale noilor sale prototipuri din 2014 și a postat videoclipuri pe site-ul său. Dar aceste evenimente nu oferă dovezi clare că SunCell funcționează cu adevărat.

În iulie, după o demonstrație, compania a anunțat că costul estimat al energiei de la SunCell este atât de scăzut - 1% până la 10% din orice altă formă cunoscută de energie - încât compania „va furniza off-grid”. surse individuale alimentare pentru aproape toate staţionarea şi aplicatii mobile care nu sunt legate de rețeaua electrică sau de surse de combustibil de energie”. Cu alte cuvinte, compania intenționează să construiască și să închirieze SunCells sau alte dispozitive consumatorilor, percepând o taxă zilnică și permițându-le să iasă din rețea și să nu mai cumpere benzină sau ulei solar, cheltuind în același timp de câteva ori mai puțini bani.

„Acesta este sfârșitul erei focului, motor combustie internași sisteme centralizate sursa de alimentare, spune Mills. „Tehnologia noastră va face ca toate celelalte tipuri de tehnologie energetică să fie învechite. Problemele schimbărilor climatice vor fi rezolvate.” El adaugă că BLP pare să poată lansa producția pentru a începe centralele MW până la sfârșitul anului 2017.

Ce este într-un nume?

În ciuda incertitudinii din jurul lui Mills și BLP, povestea lor este doar o parte dintr-o saga mai mare energie nouă. Pe măsură ce praful s-a așezat după afirmația inițială a lui Fleischman-Pons, cei doi cercetători au început să studieze ce era bine și ce era greșit. Lor li s-au alăturat zeci de coautori și cercetători independenți.

Mulți dintre acești oameni de știință și ingineri, adesea lucrători pe cont propriu, au fost mai puțin interesați de oportunitățile comerciale decât de știință: electrochimie, metalurgie, calorimetrie, spectrometrie de masă și diagnosticare nucleară. Ei au continuat să efectueze experimente care au produs căldură în exces, definită ca cantitatea de energie pe care un sistem o eliberează în raport cu energia necesară pentru a-l rula. În unele cazuri, au fost raportate anomalii nucleare, cum ar fi apariția neutrinilor, particulelor alfa (nuclee de heliu), izotopilor atomilor și transmutările unui element în altul.

Dar, în cele din urmă, majoritatea cercetătorilor caută o explicație pentru ceea ce se întâmplă și ar fi fericiți chiar dacă o cantitate modestă de căldură ar fi utilă.

„LENR sunt într-o fază experimentală și nu sunt încă înțelese teoretic”, spune David J. Nagel, profesor de inginerie electrică și informatică la Universitate. George Washington și fost director de cercetare la Laborator de cercetare morfota. „Unele rezultate sunt pur și simplu inexplicabile. Numiți-o fuziune la rece, reacții nucleare cu energie scăzută sau orice altceva - numele sunt suficiente - încă nu știm nimic despre asta. Dar nu există nicio îndoială că reacțiile nucleare pot fi începute cu energie chimică.”

Nagel preferă să numească fenomenul LENR „reacții nucleare latice”, deoarece fenomenul are loc în rețelele cristaline ale electrodului. Ramura originală a acestei zone se concentrează pe încorporarea deuteriului în electrodul de paladiu prin hrănire mare energie explică Nagel. Cercetătorii au raportat că astfel de sisteme electrochimice pot produce de până la 25 de ori mai multă energie decât consumă.

Cealaltă ramură majoră a câmpului folosește o combinație de nichel și hidrogen care produce de până la 400 de ori mai multă energie decât consumă. Lui Nagel îi place să compare aceste tehnologii LENR cu un reactor de fuziune internațional experimental bazat pe puțuri fizică celebră- fuziunea deuteriului si tritiului - care se construieste in sudul Frantei. Costul acestui proiect de 20 de ani este de 20 de miliarde de dolari, iar obiectivul este de a produce de 10 ori energia consumată.

Nagel spune că domeniul LENR crește peste tot, iar principalele obstacole sunt lipsa de finanțare și rezultatele instabile. De exemplu, unii cercetători raportează că trebuie atins un anumit prag pentru a declanșa o reacție. Este posibil să fie nevoie de o cantitate minimă de deuteriu sau hidrogen pentru a rula, sau poate fi necesar ca electrozii să fie pregătiți cu orientare cristalografică și morfologie de suprafață. Ultima cerință este comună pentru catalizatorii eterogene utilizați în rafinarea benzinei și în industriile petrochimice.

Nagel recunoaște că și latura comercială a LENR are probleme. Prototipurile aflate în curs de dezvoltare, spune el, sunt „mai degrabă brute” și încă nu a existat o companie care să fi demonstrat un prototip funcțional sau să facă bani din el.

E-Cat de la Rossi

O încercare notabilă de a comercializa LENR a fost făcută de inginerul Andrea Rossi de la Leonardo Corp cu sediul în Miami. În 2011, Rossi și colegii săi au anunțat la o conferință de presă în Italia că construiesc un reactor cu catalizator energetic de masă, sau E-Cat, care ar produce exces de energie într-un proces în care nichelul este catalizatorul. Pentru a justifica invenția, Rossi a demonstrat E-Cat potențialilor investitori și mass-mediei și a numit recenzii independente.

Rossi susține că E-Cat-ul său rulează un proces de auto-susținere în care un curent electric de intrare declanșează fuziunea hidrogenului și litiului în prezența unui amestec de pulbere de nichel, litiu și hidrură de litiu-aluminiu, care produce un izotop de beriliu. Beriliul de scurtă durată se descompune în două particule α și excesul de energie este eliberat sub formă de căldură. O parte din nichel se transformă în cupru. Rossi vorbește despre absența atât a deșeurilor, cât și a radiațiilor în afara aparatului.

Anunțul lui Rossi i-a determinat pe oamenii de știință să facă același lucru senzație neplăcută, care este fuziunea la rece. Rossi este neîncrezător în mulți oameni din cauza trecutului său controversat. În Italia, el a fost acuzat de fraudă din cauza fraudelor sale anterioare în afaceri. Rossi spune că aceste acuzații aparțin trecutului și nu vrea să le discute. De asemenea, a avut odată un contract pentru construirea de instalații termice pentru armata SUA, dar dispozitivele pe care le-a furnizat nu funcționau conform specificațiilor.

În 2012, Rossi a anunțat un sistem de 1 MW potrivit pentru încălzirea clădirilor mari. De asemenea, a presupus că până în 2013 va avea deja o fabrică care produce anual un milion de unități de dimensiunea unui laptop de 10 kW pentru uz casnic. Dar nici fabrica și nici aceste dispozitive nu s-au întâmplat.

În 2014, Rossi a licențiat tehnologia către Industrial Heat, o firmă publică de investiții Cherokee care cumpără proprietăți imobiliare și eliberează vechi zone industriale pentru o nouă dezvoltare. În 2015 CEO Cherokee, Tom Darden, un avocat calificat și ecologist, a numit Industrial Heat „o sursă de finanțare pentru inventatorii LENR”.

Darden spune că Cherokee a lansat Industrial Heat pentru că firma de investiții consideră că tehnologia LENR merită explorată. „Am fost dispuși să greșim, am fost dispuși să investim timp și resurse pentru a vedea dacă această zonă ar putea fi utilă în misiunea noastră de a preveni poluarea [de mediu]”, spune el.

Între timp, Industrial Heat și Leonardo au avut o ceartă și acum se dau în judecată unul pe celălalt pentru încălcări ale acordului. Rossi ar primi 100 de milioane de dolari dacă testul anual al sistemului său de 1 MW ar avea succes. Rossi spune că testul s-a încheiat, dar Industrial Heat nu crede așa și se teme că dispozitivul nu funcționează.

Nagel spune că E-Cat a adus entuziasm și speranță în domeniul LENR. El a susținut în 2012 că nu credea că Rossi este o fraudă, „dar nu-mi plac unele dintre abordările sale de testare”. Nagel credea că Rossi ar fi trebuit să acționeze mai atent și mai transparent. Dar la acea vreme, Nagel însuși credea că dispozitivele LENR vor fi disponibile comercial până în 2013.

Rossi continuă cercetările și a anunțat dezvoltarea altor prototipuri. Dar nu spune multe despre munca lui. El spune că unitățile de 1 MW sunt deja în producție și că a primit „certificările necesare” pentru a le vinde. Dispozitivele de acasă, a spus el, încă așteaptă certificarea.

Nagel spune că status quo-ul a revenit la LENR după recesiunea asociată cu anunțurile lui Rossi. Disponibilitatea generatoarelor comerciale LENR a fost împinsă cu câțiva ani înapoi. Și chiar dacă dispozitivul supraviețuiește problemelor de reproductibilitate și este util, dezvoltatorii săi se vor confrunta cu o luptă acerbă cu autoritățile de reglementare și acceptarea utilizatorilor.

Dar el rămâne optimist. „LENR poate deveni disponibil comercial chiar înainte de a fi înţelegere deplină ca și cum a fost cu raze X”, spune el. A dotat deja un laborator la Universitate. George Washington pentru noi experimente cu nichel și hidrogen.

Moșteniri științifice

Mulți cercetători care continuă să lucreze la LENR sunt oameni de știință pensionari. Pentru ei, acest lucru nu este ușor, pentru că de ani de zile lucrările lor au fost returnate nevăzute din jurnale de masă și propunerile lor pentru discuții despre conferințe științifice nu a acceptat. Ei sunt din ce în ce mai îngrijorați de statutul acestui domeniu de cercetare, deoarece timpul lor se epuizează. Vor fie să-și repare moștenirea istoria stiintifica LENR, sau cel puțin să-i liniștească că instinctele nu le-au eșuat.

„A fost foarte regretabil când fuziunea la rece a fost publicată pentru prima dată în 1989 ca o nouă sursă de energie de fuziune, și nu doar o nouă curiozitate științifică”, spune electrochimistul Melvin Miles. „Poate că cercetările ar putea continua ca de obicei, cu un studiu mai precis și mai precis”.

Fost cercetător la Centrul de Cercetare Navală China Lake, Miles a lucrat ocazional cu Fleishman, care a murit în 2012. Miles crede că Fleishman și Pons au avut dreptate. Dar nici astăzi nu știe să facă o sursă de energie comercială pentru sistem din paladiu și deuteriu, în ciuda multor experimente în care s-a obținut căldură în exces, care se corelează cu producția de heliu.

„De ce ar continua cineva să cerceteze sau să fie interesat de un subiect care a fost declarat o greșeală acum 27 de ani? întreabă Miles. – Sunt convins că fuziunea la rece va fi într-o zi recunoscută ca alta descoperire importantă, care a fost acceptat de mult timp, iar o platformă teoretică va apărea pentru a explica rezultatele experimentelor.

Fizicianul nuclear Ludwik Kowalski, profesor emerit din Montclair universitate de stat este de acord că fuziunea la rece a căzut victima unui început prost. „Sunt destul de mare ca să-mi amintesc efectul pe care l-a avut primul anunț asupra comunității științifice și asupra publicului”, spune Kowalski. Uneori a colaborat cu cercetătorii LENR, „dar cele trei încercări ale mele de a confirma afirmațiile senzaționale au fost eșuate”.

Kowalski crede că prima infamie câștigată prin cercetare a dus la o problemă mai mare nepotrivită metodei științifice. Indiferent dacă cercetătorii LENR sunt corecti sau nu, Kowalski încă crede că merită să ajungem la fundul unui verdict clar de da sau nu. Dar nu va fi găsit atâta timp cât cercetătorii de fuziune la rece sunt considerați „pseudo-oameni de știință excentrici”, spune Kowalski. „Progresul este imposibil și nimeni nu beneficiază de faptul că rezultatele cercetărilor oneste nu sunt publicate și nimeni nu le verifică independent în alte laboratoare.”

Timpul va spune

Chiar dacă Kowalski va obține un răspuns definitiv la întrebarea sa și afirmațiile cercetătorilor LENR sunt confirmate, drumul spre comercializarea tehnologiei va fi plin de obstacole. Multe startup-uri, chiar și cele cu tehnologie solidă, eșuează din motive care nu țin de știință: capitalizare, fluxuri de lichidități, cost, producție, asigurări, prețuri necompetitive și așa mai departe.

Luați, de exemplu, Sun Catalytix. Compania a părăsit MIT cu sprijinul științei stricte, dar a căzut victimă unor atacuri comerciale înainte de a intra pe piață. A fost creat pentru a comercializa fotosinteza artificială, dezvoltată de chimistul Daniel G. Nocera, acum la Harvard, pentru a transforma eficient apa în combustibil cu hidrogen folosind lumina soareluiși catalizator ieftin.

Nosera a visat că hidrogenul produs în acest mod ar putea alimenta celulele de combustie simple și ar putea alimenta casele și satele din regiunile înapoiate ale lumii fără acces la rețea și să le permită să se bucure de facilități moderne care îmbunătățesc standardele de viață. Dar dezvoltarea a durat mult mai mulți baniși timp decât părea la început. Patru ani mai târziu, Sun Catalytix a renunțat să mai încerce să comercializeze tehnologia, a intrat în bateriile flux și a fost apoi cumpărată de Lockheed Martin în 2014.

Nu se știe dacă dezvoltarea companiilor LERR este împiedicată de aceleași obstacole. De exemplu, Wilk, un chimist organic care a urmărit progresul lui Mills, este preocupat să dorească să știe dacă încercările de a comercializa BLP se bazează pe ceva real. Trebuie doar să știe dacă hidrinoul există.

În 2014, Wilk l-a întrebat pe Mills dacă a izolat hidronii și, deși Mills a scris deja în lucrări și brevete că a reușit, el a răspuns că acest lucru nu s-a făcut încă și că ar fi „foarte sarcina mare". Dar Wilk pare diferit. Dacă procesul creează litri de hidrină gazoasă, ar trebui să fie evident. „Arată-ne hidrinoul!” cere Wilk.

Wilk spune că lumea lui Mills, și odată cu ea și lumea altor oameni implicați în LENR, îi amintește de unul dintre paradoxurile lui Zeno, care vorbește despre natura iluzorie a mișcării. „În fiecare an parcurg jumătate din distanță până la comercializare, dar vor ajunge vreodată acolo?” Wilk a venit cu patru explicații pentru BLP: calculele lui Mills sunt corecte; Aceasta este o fraudă; este știință proastă; este o știință patologică, așa cum a numit-o laureatul Nobel pentru fizică Irving Langmuir.

Langmuir a inventat termenul în urmă cu peste 50 de ani pentru a descrie procesul psihologic în care omul de știință se îndepărtează subconștient de metodă științificăși atât de cufundat în ocupația sa, încât dezvoltă imposibilitatea de a privi obiectiv lucrurile și de a vedea ce este real și ce nu este. Știința patologică este „știința lucrurilor care nu sunt ceea ce par”, a spus Langmuir. În unele cazuri, se dezvoltă în zone precum fuziunea la rece/LENR și nu renunță, în ciuda faptului că este recunoscut majoritate falsa oameni de știință.

„Sper că au dreptate”, spune Wilk despre Mills și BLP. "Într-adevăr. Nu vreau să le infirm, eu doar caut adevărul”. Dar dacă „porcii ar putea zbura”, așa cum spune Wilkes, el le-ar accepta datele, teoria și alte predicții care decurg din aceasta. Dar nu a fost niciodată credincios. „Cred că dacă ar fi existat hidroni, ar fi fost găsite în alte laboratoare sau în natură cu mulți ani în urmă.”

Toate discuțiile despre fuziunea la rece și LENR se termină așa: ajung întotdeauna la concluzia că nimeni nu a pus pe piață un dispozitiv funcțional și niciunul dintre prototipuri nu poate fi pus pe picior comercial în viitorul apropiat. Deci timpul va fi judecătorul final.

Etichete:

Adaugă etichete