Ekológia spotreby Veda a technika: Studená fúzia by mohla byť jedným z najväčších vedeckých objavov, ak vôbec dôjde k realizácii.

23. marca 1989 University of Utah v tlačovej správe oznámila, že „dvaja vedci spustili samoudržateľnú reakciu jadrovej fúzie pri izbová teplota". Prezident univerzity Chase Peterson povedal, že tento míľnikový úspech je porovnateľný iba s majstrovstvom ohňa, objavom elektriny a pestovaním rastlín. Štátni zákonodarcovia naliehavo prideľujú tejto inštitúcii 5 miliónov dolárov Národný inštitút studená fúzia a univerzita požiadala Kongres USA o ďalších 25 miliónov.Tak sa začal jeden z najvýznamnejších vedeckých škandálov 20. storočia. Tlač a televízia okamžite šíria správy po celom svete.

Zdá sa, že vedci, ktorí urobili toto senzačné vyhlásenie, mali dobrú povesť a boli celkom dôveryhodní. Člen, ktorý sa usadil v USA z Veľkej Británie Kráľovská spoločnosť a bývalý prezident Medzinárodnej spoločnosti elektrochemikov Martin Fleischman sa tešil medzinárodnej sláve, ktorú si zaslúžil svojou účasťou na objave povrchovo zosilneného Ramanovho rozptylu svetla. Stanley Pons, spoluautor objavu, viedol Katedru chémie na Univerzite v Utahu.

Čo je teda všetko rovnaké, mýtus alebo realita?

Zdroj lacnej energie

Fleishman a Pons tvrdili, že spôsobili vzájomné fúzovanie jadier deutéria pri bežných teplotách a tlakoch. Ich „reaktor studenej fúzie“ bol kalorimeter s vodný roztok soľ, cez ktorú prechádzal elektrický prúd. Pravda, voda nebola jednoduchá, ale ťažká, D2O, katóda bola z paládia a súčasťou rozpustenej soli bolo lítium a deutérium. Cez riešenie celé mesiace nepretržite prešlo D.C., takže kyslík sa uvoľnil na anóde a ťažký vodík na katóde. Fleishman a Pons údajne zistili, že teplota elektrolytu sa periodicky zvyšuje o desiatky stupňov a niekedy aj viac, hoci napájanie poskytovalo stabilnú energiu. Vysvetlili to prílevom vnútrojadrovej energie uvoľnenej pri fúzii jadier deutéria.

Paládium má jedinečnú schopnosť absorbovať vodík. Fleischman a Pons verili, že vo vnútri kryštálovej mriežky tohto kovu sa atómy deutéria približujú tak silno, že sa ich jadrá spájajú s jadrami hlavného izotopu hélia. Tento proces prebieha s uvoľňovaním energie, ktorá podľa ich hypotézy zahrievala elektrolyt. Vysvetlenie zaujalo svojou jednoduchosťou a úplne presvedčilo politikov, novinárov a dokonca aj chemikov.

Fyzici prinášajú jasno

Jadroví fyzici a plazmoví fyzici sa však s tým, aby porazili tympány, neponáhľali. Vedeli veľmi dobre, že dva deuteróny môžu v zásade viesť k vzniku jadra hélia-4 a vysokoenergetického kvanta gama žiarenia, ale šance na takýto výsledok sú extrémne malé. Aj keď deuteróny vstúpia do jadrovej reakcie, takmer určite to skončí zrodením jadra trícia a protónu alebo objavením sa neutrónu a jadra hélia-3 a pravdepodobnosti týchto premien sú približne rovnaké. Ak jadrová fúzia skutočne prebieha vo vnútri paládia, malo by generovať veľké číslo neutróny s presne definovanou energiou (asi 2,45 MeV). Sú ľahko detekovateľné buď priamo (pomocou neutrónových detektorov), alebo nepriamo (pretože zrážka takéhoto neutrónu s ťažkým vodíkovým jadrom by mala vyprodukovať gama-kvantum s energiou 2,22 MeV, ktoré je opäť možné detekovať). Vo všeobecnosti by sa hypotéza Fleischmana a Ponsa dala potvrdiť pomocou štandardného rádiometrického zariadenia.

Nič z toho však nebolo. Fleischman využil svoje konexie doma a presvedčil zamestnancov Angličanov jadrové centrum v Harwelli, aby skontroloval svoj "reaktor" na generovanie neutrónov. Harwell mal na tieto častice ultracitlivé detektory, ale tie nič neukázali! Neúspechom sa ukázalo aj hľadanie gama lúčov zodpovedajúcej energie. K rovnakému záveru prišli aj fyzici z University of Utah. Zamestnanci Massachusettského technologického inštitútu sa pokúsili reprodukovať experimenty Fleishmana a Ponsa, ale opäť bezvýsledne. Preto nie je prekvapujúce, že tvrdenie o veľkom objave bolo zmarené na konferencii Americkej fyzikálnej spoločnosti (APS), ktorá sa konala 1. mája toho roku v Baltimore.

Sic tranzit gloria mundi

Z tohto úderu sa Pons a Fleishman už nikdy nespamätali. v novinách New York Times zverejnil zdrvujúci článok a do konca mája vedeckej komunity dospel k záveru, že tvrdenia chemikov z Utahu sú buď prejavom extrémnej neschopnosti alebo elementárneho podvodu.

Ale našli sa aj disidenti, dokonca aj medzi vedeckou elitou. Excentrický kandidát na Nobelovu cenu Julian Schwinger, jeden zo zakladateľov kvantovej elektrodynamiky, bol o objave chemikov zo Salt Lake City natoľko presvedčený, že na protest zrušil svoje členstvo v AFO.

Avšak akademickej kariéry Fleishman a Pons skončili – rýchlo a neslávne. V roku 1992 odišli z University of Utah a pokračovali vo svojej práci vo Francúzsku s japonskými peniazmi, až kým neprišli aj o tieto financie. Fleishman sa vrátil do Anglicka, kde žije na dôchodku. Pons sa vzdal amerického občianstva a usadil sa vo Francúzsku.

Pyroelektrický studená fúzia

Studená jadrová fúzia na stolných zariadeniach je nielen možná, ale aj implementovaná, a to vo viacerých verziách. V roku 2005 sa teda výskumníkom z Kalifornskej univerzity v Los Angeles podarilo spustiť podobnú reakciu v nádobe s deutériom, v ktorej sa vytvorilo elektrostatické pole. Jeho zdrojom bola volfrámová ihla spojená s pyroelektrickým kryštálom tantalátu lítneho, po ochladení a následnom zahriatí, ktorého potenciálny rozdiel bol 100–120 kV. Pole o sile asi 25 GV/m úplne ionizovalo atómy deutéria a urýchľovalo jeho jadrá tak, že pri ich zrážke s terčom deuteridu erbia vznikli jadrá hélia-3 a neutróny. Maximálny tok neutrónov bol asi 900 neutrónov za sekundu (niekoľko stokrát viac ako typická hodnota pozadia). Hoci takýto systém má perspektívu ako generátor neutrónov, nemožno o ňom hovoriť ako o zdroji energie. Takéto zariadenia spotrebujú oveľa viac energie, než vyrobia: pri experimentoch kalifornských vedcov sa v jednom cykle chladenia a ohrevu trvajúcom niekoľko minút uvoľnilo približne 10-8 J (o 11 rádov menej, ako je potrebné na zohriatie pohára vody 1 °C).

Tým sa príbeh nekončí

Začiatkom roka 2011 sa vo svete vedy opäť rozhorel záujem o studenú termonukleárnu fúziu, alebo ako ju domáci fyzici nazývajú studenú fúziu. Dôvodom tohto vzrušenia bola demonštrácia talianskych vedcov Sergia Focardiho a Andrea Rossiho z Bolonskej univerzity s nezvyčajnou inštaláciou, v ktorej sa podľa jej vývojárov táto syntéza uskutočňuje pomerne jednoducho.

Vo všeobecnosti toto zariadenie funguje takto. Nanoprášok niklu a konvenčný izotop vodíka sú umiestnené v kovovej trubici s elektrickým ohrievačom. Potom sa vstrekne tlak asi 80 atmosfér. Pri počiatočnom zahriatí na vysokú teplotu (stovky stupňov), ako hovoria vedci, sa časť molekúl H2 rozdelí na atómový vodík, potom vstúpi do jadrovej reakcie s niklom.

V dôsledku tejto reakcie sa vytvára izotop medi, ako aj veľký počet termálna energia. Andrea Rossi vysvetlil, že pri prvých testoch zariadenia z neho dostávali na výstupe asi 10 – 12 kilowattov, pričom na vstupe si systém vyžiadal v priemere 600 – 700 wattov (myslí sa elektrina dodávaná do zariadenia, keď je zapojený do zásuvky). Všetko sa ukázalo tak, že produkcia energie bola v tomto prípade mnohonásobne vyššia ako náklady a vlastne práve tento efekt sa kedysi od studenej fúzie očakával.

Podľa vývojárov však v tomto zariadení do reakcie zďaleka nevstupuje všetok vodík a nikel, ale veľmi malá časť z nich. Vedci sú si však istí, že to, čo sa deje vo vnútri, je práve jadrová reakcia. Považujú to za dôkaz: výskyt medi v viac, čo by mohla byť nečistota v pôvodnom „palive“ (tj Nikel); absencia veľkej (teda merateľnej) spotreby vodíka (keďže by mohol pôsobiť ako palivo pri chemickej reakcii); pridelené tepelné žiarenie; a samozrejme aj samotná energetická bilancia.

Podarilo sa teda talianskym fyzikom naozaj dosiahnuť termonukleárnu fúziu pri nízkych teplotách (stovky stupňov Celzia nie sú nič pre takéto reakcie, ktoré zvyčajne prebiehajú pri miliónoch stupňov Kelvina!)? Ťažko povedať, keďže doteraz všetky recenzované vedecké časopisy dokonca odmietali články jej autorov. Skepticizmus mnohých vedcov je celkom pochopiteľný – slová „studená fúzia“ už dlhé roky vyvolávajú u fyzikov úsmev a spojenie s stroj na večný pohyb. Autori zariadenia navyše úprimne priznávajú, že jemné detaily jeho práce sú zatiaľ mimo ich chápania.

Čo je to nepolapiteľné studená fúzia, dokázať možnosť toku, o ktorý sa mnohí vedci pokúšali už viac ako tucet rokov? Aby sme pochopili podstatu tejto reakcie, ako aj vyhliadky na takéto štúdie, povedzme si najskôr, čo je termonukleárna fúzia vo všeobecnosti. Pod týmto pojmom sa rozumie proces, pri ktorom sa ťažšie atómové jadrá syntetizujú z ľahších. V tomto prípade sa uvoľňuje obrovské množstvo energie, oveľa viac ako pri jadrových reakciách rozpadu rádioaktívnych prvkov.

Podobné procesy sa neustále vyskytujú na Slnku a iných hviezdach, vďaka čomu môžu vyžarovať svetlo aj teplo. Takže napríklad každú sekundu vyžaruje naše Slnko priestor energiu zodpovedajúcu štyrom miliónom ton hmoty. Táto energia sa rodí počas fúzie štyroch jadier vodíka (inými slovami protónov) do jadra hélia. Zároveň sa v dôsledku premeny jedného gramu protónov na výstupe uvoľní 20 miliónov krát viac energie ako pri spaľovaní gramu. čierne uhlie. Súhlasíte, je to veľmi pôsobivé.

Ale nedokážu ľudia vytvoriť reaktor ako Slnko, aby vyrobili veľké množstvo energie pre svoje potreby? Teoreticky samozrejme môžu, keďže priamy zákaz takéhoto zariadenia nezakladá žiadny z fyzikálnych zákonov. Je to však dosť ťažké, a tu je dôvod, prečo: táto syntéza vyžaduje veľmi vysokú teplotu a to isté je nereálne. vysoký tlak. Vytvorenie klasického termonukleárneho reaktora sa preto ukazuje ako ekonomicky nerentabilné – na jeho spustenie bude potrebné minúť oveľa viac energie, ako dokáže vygenerovať za niekoľko ďalších rokov prevádzky.

Keď sa vrátime k talianskym objaviteľom, musíme uznať, že samotní „vedci“ nevzbudzujú veľkú dôveru, ani svojimi doterajšími úspechmi, ani svojimi Súčasná situácia. Meno Sergia Focardiho doteraz poznalo len málo ľudí, no vďaka jeho akademickému titulu profesor nemožno o jeho angažovanosti vo vede aspoň pochybovať. Ale o kolegovi v objave, Andrei Rossi, to sa už povedať nedá. Na tento moment Andrea je zamestnancom istej americkej korporácie Leonardo Corp a svojho času sa vyznamenal len tým, že ho postavili pred súd za daňové úniky a pašovanie striebra zo Švajčiarska. No ani tým sa „zlé“ správy pre priaznivcov studenej termonukleárnej fúzie neskončili. Ukázalo sa, že vedecký časopis Journal of Nuclear Physics, v ktorom Taliani publikovali články o svojom objave, je vlastne skôr blog, a podradný časopis. A okrem toho sa jeho majiteľmi ukázal byť nikto iný ako už známi Taliani Sergio Focardi a Andrea Rossi. Ale publikácia vážne vedecké publikácie slúži ako potvrdenie „pravdepodobnosti“ objavu.

Bez toho, aby sa tam zastavili a hrabali ešte hlbšie, novinári tiež zistili, že myšlienka prezentovaného projektu patrí úplne inej osobe - talianskemu vedcovi Francescovi Piantellimu. Zdá sa, že práve na tomto neslávne skončila ďalšia senzácia a svet v nej ešte raz stratil svoj stroj na večný pohyb. Ale ako, nie bez irónie, sa Taliani utešujú, ak je to len fikcia, tak to nie je zbavené vtipu, pretože jedna vec je hrať sa na známych a niečo iné je snažiť sa obletieť celý svet okolo seba. prstom.

V súčasnosti patria všetky práva na toto zariadenie americkej spoločnosti Industrial Heat, kde Rossi vedie všetky výskumné a vývojové aktivity týkajúce sa reaktora.

Existujú nízkoteplotné (E-Cat) a vysokoteplotné (Hot Cat) verzie reaktora. Prvý pre teploty okolo 100-200 °C, druhý pre teploty okolo 800-1400 °C. Spoločnosť teraz predala 1 MW nízkoteplotný reaktor nemenovanému zákazníkovi na komerčné využitie a najmä Industrial Heat testuje a ladí tento reaktor, aby mohla začať plnohodnotnú priemyselnú výrobu takýchto elektrární. Reaktor podľa Andrea Rossiho funguje hlavne pri reakcii medzi niklom a vodíkom, pri ktorej dochádza k transmutácii izotopov niklu za uvoľnenia veľkého množstva tepla. Tie. niektoré izotopy niklu prechádzajú na iné izotopy. Napriek tomu sa uskutočnilo množstvo nezávislých testov, z ktorých najinformatívnejším bol test vysokoteplotnej verzie reaktora vo švajčiarskom meste Lugano. O tomto teste sa už písalo.

V roku 2012 bolo oznámené, že prvá jednotka studenej fúzie bola predaná Rossimu.

27. decembra vyšiel na stránke E-Cat World článok o nezávislej reprodukcii Rossiho reaktora v Rusku. Ten istý článok obsahuje odkaz na správu „Vyšetrovanie analógu vysokoteplotného generátora tepla Rossi“ od fyzika Parkhomova Alexandra Georgievicha. Správa bola pripravená pre All-Rus fyzická dielňa„Cold Nuclear Fusion and Guľový blesk“, ktorý sa konal 25. septembra 2014 na Univerzite priateľstva národov Ruska.

V správe autor predstavil svoju verziu Rossiho reaktora, údaje o jeho interné zariadenie a vykonané testy. Hlavný záver: reaktor skutočne uvoľňuje viac energie, ako spotrebuje. Pomer uvoľneného tepla k spotrebovanej energii bol 2,58. Okrem toho reaktor po vyhorení napájacieho vodiča pracoval približne 8 minút úplne bez vstupnej energie, pričom na výstupe produkoval asi kilowatt tepelnej energie.

V roku 2015 A.G. Parkhomovovi sa podarilo vyrobiť dlhodobo fungujúci reaktor s meraním tlaku. Od 16. marca 23:30 sa teplota stále drží. Foto reaktora.

Nakoniec sa podarilo vyrobiť reaktor s dlhou prevádzkou. Teplota 1200°C bola dosiahnutá 16. marca o 23:30 po 12 hodinách postupného zahrievania a drží sa dodnes. Výkon ohrievača 300 W, COP=3.
Prvýkrát sa podarilo úspešne namontovať do inštalácie tlakomer. Pri pomalom zahrievaní bol dosiahnutý maximálny tlak 5 bar pri 200°C, potom tlak klesol a pri teplote okolo 1000°C sa dostal do záporu. Najsilnejšie vákuum okolo 0,5 baru bolo pri teplote 1150 °C.

Pri dlhej nepretržitej prevádzke nie je možné dolievať vodu nepretržite. Preto sme museli opustiť kalorimetriu používanú v predchádzajúcich experimentoch, založenú na meraní hmotnosti odparenej vody. Stanovenie tepelného koeficientu v tomto experimente sa vykonáva porovnaním výkonu spotrebovaného elektrickým ohrievačom v prítomnosti a neprítomnosti palivovej zmesi. Bez paliva sa dosiahne teplota 1200 °C pri výkone asi 1070 wattov. V prítomnosti paliva (630 mg niklu + 60 mg lítiumalumíniumhydridu) sa táto teplota dosahuje pri výkone asi 330 wattov. Reaktor teda generuje asi 700 W prebytočného výkonu (COP ~ 3,2). (Vysvetlenie A.G. Parkhomova, viac presná hodnota COP vyžaduje podrobnejší výpočet). publikovaný

PRIHLÁSTE SA na ODBER NÁŠHO youtube kanála Econet.ru, ktorý vám umožňuje sledovať online, sťahovať z YouTube zadarmo video o liečení, omladzovaní človeka ..

Studená fúzia je známa ako jeden z najväčších vedeckých podvodov. XX storočia. Väčšina fyzikov dlho odmietala čo i len diskutovať o samotnej možnosti takejto reakcie. Nedávno však dvaja talianski vedci predstavili verejnosti nastavenie, o ktorom hovoria, že je to jednoduché. Je táto syntéza napokon možná?

Na začiatku tento rok vo svete vedy opäť vzplanul záujem o studenú termonukleárnu fúziu alebo, ako to domáci fyzici nazývajú, studenú termonukleárnu fúziu. Dôvodom tohto vzrušenia bola demonštrácia talianskych vedcov Sergia Focardiho a Andrea Rossiho z Bolonskej univerzity s nezvyčajnou inštaláciou, v ktorej sa podľa jej vývojárov táto syntéza uskutočňuje pomerne jednoducho.

Vo všeobecnosti toto zariadenie funguje takto. Nanoprášok niklu a konvenčný izotop vodíka sú umiestnené v kovovej trubici s elektrickým ohrievačom. Potom sa vstrekne tlak asi 80 atmosfér. Pri počiatočnom zahriatí na vysokú teplotu (stovky stupňov), ako hovoria vedci, sa časť molekúl H2 rozdelí na atómový vodík, potom vstúpi do jadrovej reakcie s niklom.

V dôsledku tejto reakcie vzniká izotop medi a tiež veľké množstvo tepelnej energie. Andrea Rossi vysvetlil, že pri prvých testoch zariadenia z neho dostávali na výstupe asi 10 – 12 kilowattov, pričom na vstupe si systém vyžiadal v priemere 600 – 700 wattov (myslí sa elektrina dodávaná do zariadenia, keď je zapojený do zásuvky). Všetko sa ukázalo tak, že produkcia energie bola v tomto prípade mnohonásobne vyššia ako náklady a vlastne práve tento efekt sa kedysi od studenej fúzie očakával.

Podľa vývojárov však v tomto zariadení do reakcie zďaleka nevstupuje všetok vodík a nikel, ale veľmi malá časť z nich. Vedci sú si však istí, že to, čo sa deje vo vnútri, je práve jadrová reakcia. Za dôkaz toho považujú: objavenie sa medi vo väčšom množstve, než by mohlo byť prímesou pôvodného „paliva“ (teda niklu); absencia veľkej (teda merateľnej) spotreby vodíka (keďže by mohol pôsobiť ako palivo pri chemickej reakcii); emitované tepelné žiarenie; a samozrejme aj samotná energetická bilancia.

Podarilo sa teda talianskym fyzikom naozaj dosiahnuť termonukleárnu fúziu pri nízkych teplotách (stovky stupňov Celzia nie sú nič pre takéto reakcie, ktoré zvyčajne prebiehajú pri miliónoch stupňov Kelvina!)? Ťažko povedať, keďže doteraz všetky recenzované vedecké časopisy dokonca odmietali články jej autorov. Skepticizmus mnohých vedcov je celkom pochopiteľný – slová „studená fúzia“ už dlhé roky vyvolávajú u fyzikov úsmev a spojenie s perpetuum mobile. Autori zariadenia navyše úprimne priznávajú, že jemné detaily jeho práce sú zatiaľ mimo ich chápania.

Čo je to za nepolapiteľnú studenú fúziu, ktorú sa mnohí vedci snažia dokázať už desaťročia? Aby sme pochopili podstatu tejto reakcie, ako aj vyhliadky na takéto štúdie, povedzme si najskôr, čo je termonukleárna fúzia vo všeobecnosti. Pod týmto pojmom sa rozumie proces, pri ktorom sa ťažšie atómové jadrá syntetizujú z ľahších. V tomto prípade sa uvoľňuje obrovské množstvo energie, oveľa viac ako pri jadrových reakciách rozpadu rádioaktívnych prvkov.

Podobné procesy sa neustále vyskytujú na Slnku a iných hviezdach, vďaka čomu môžu vyžarovať svetlo aj teplo. Takže napríklad každú sekundu naše Slnko vyžaruje do vesmíru energiu zodpovedajúcu štyrom miliónom ton hmoty. Táto energia sa rodí počas fúzie štyroch jadier vodíka (inými slovami protónov) do jadra hélia. Zároveň sa v dôsledku premeny jedného gramu protónov na výstupe uvoľní 20 miliónov krát viac energie ako pri spaľovaní gramu uhlia. Súhlasíte, je to veľmi pôsobivé.

Ale nedokážu ľudia vytvoriť reaktor ako Slnko, aby vyrobili veľké množstvo energie pre svoje potreby? Teoreticky samozrejme môžu, keďže priamy zákaz takéhoto zariadenia nezakladá žiadny z fyzikálnych zákonov. Je to však dosť ťažké urobiť a tu je dôvod: táto syntéza vyžaduje veľmi vysokú teplotu a rovnaký nereálne vysoký tlak. Vytvorenie klasického termonukleárneho reaktora sa preto ukazuje ako ekonomicky nerentabilné – na jeho spustenie bude potrebné minúť oveľa viac energie, ako dokáže vygenerovať za niekoľko ďalších rokov prevádzky.

Preto sa mnohí vedci počas 20. storočia pokúšali uskutočniť termonukleárnu fúznu reakciu pri nízkych teplotách a normálnom tlaku, teda rovnakú studenú termonukleárnu fúziu. Prvá správa, že je to možné, prišla 23. marca 1989, keď profesor Martin Fleischman a jeho kolega Stanley Pons usporiadali tlačovú konferenciu na svojej univerzite v Utahu, kde informovali o tom, ako získali pozitívny energetický výdaj vo forme tepla a zaznamenali gama žiarenie vychádzajúce z elektrolytu. To znamená, že uskutočnili studenú termonukleárnu fúznu reakciu.

V júni toho istého roku poslali vedci do Nature článok s výsledkami experimentu, no čoskoro okolo ich objavu vypukol skutočný škandál. Ide o to, že vedúci výskumníci vedeckých centier Spojené štáty americké, California Institute of Technology a Massachusetts Institute of Technology tento experiment podrobne zopakovali a nič podobné nenašli. Pravda, potom nasledovali dve potvrdenia vedcov z Texaskej univerzity A&M a Georgia Institute of Technology Research. Aj oni sa však zamotali.

Pri nastavovaní kontrolných experimentov sa ukázalo, že texaskí elektrochemici nesprávne interpretovali výsledky experimentu - pri ich experimente bol zvýšený vývin tepla spôsobený elektrolýzou vody, keďže teplomer slúžil ako druhá elektróda (katóda)! V Gruzínsku boli čítače neutrónov také citlivé, že reagovali na teplo zdvihnutej ruky. Takto bolo zaregistrované „uvoľňovanie neutrónov“, ktoré vedci považovali za výsledok termonukleárnej fúznej reakcie.

Výsledkom toho všetkého bolo, že mnohí fyzici boli naplnení dôverou, že studená fúzia neexistuje a ani nemôže byť, a Fleishman a Pons jednoducho podvádzali. Iní (a je ich, žiaľ, jasná menšina) však neveria podvodom vedcov, ba dokonca ani len tomu, že došlo k omylu, a dúfajú, že sa podarí skonštruovať čistý a prakticky nevyčerpateľný zdroj energie.

Medzi poslednými menovanými je japonský vedec Yoshiaki Arata, ktorý niekoľko rokov študoval problém studenej fúzie a v roku 2008 uskutočnil na univerzite v Osake verejný experiment, ktorý ukázal možnosť termonukleárnej fúzie pri nízkych teplotách. On a jeho kolegovia použili špeciálne štruktúry pozostávajúce z nanočastíc.

Išlo o špeciálne pripravené zhluky pozostávajúce z niekoľkých stoviek atómov paládia. Ich hlavnou črtou bolo, že mali vo vnútri obrovské dutiny, do ktorých bolo možné pumpovať atómy deutéria (izotop vodíka) vo veľmi vysokej koncentrácii. A keď táto koncentrácia prekročila určitú hranicu, tieto častice sa k sebe priblížili natoľko, že začali splývať, v dôsledku čoho sa spustila skutočná termonukleárna reakcia. Spočíval vo fúzii dvoch atómov deutéria na atóm lítia-4 za uvoľnenia tepla.

Dôkazom toho bolo, že keď profesor Arata začal do zmesi obsahujúcej spomínané nanočastice pridávať plynné deutérium, jej teplota stúpla na 70 stupňov Celzia. Po vypnutí plynu zostala teplota v článku zvýšená viac ako 50 hodín a uvoľnená energia prevýšila vynaloženú energiu. Podľa vedca sa to dalo vysvetliť len tým, že došlo k jadrovej fúzii.

Pravda, zatiaľ sa Aratov experiment tiež nezopakoval v žiadnom laboratóriu. Preto mnohí fyzici naďalej považujú studenú fúziu za podvod a šarlatánstvo. Samotný Arata však takéto obvinenia popiera, oponentom vyčíta, že nevedia pracovať s nanočasticami, a preto sa im to nedarí.

Stručne povedané, studená fúzia zvyčajne označuje (predpokladanú) jadrovú reakciu medzi jadrami izotopov vodíka pri nízkych teplotách. Nízka teplota- ide o izbu. Slovo „navrhnuté“ je tu veľmi dôležité, pretože dnes neexistuje jediná teória a ani jeden experiment, ktorý by naznačoval možnosť takejto reakcie.

Ale ak neexistujú žiadne teórie alebo presvedčivé experimenty, prečo je potom táto téma taká populárna? Na zodpovedanie tejto otázky je potrebné pochopiť problémy jadrovej fúzie vo všeobecnosti. Jadrová fúzia (často označovaná ako „termonukleárna fúzia“) je reakcia, pri ktorej sa ľahké jadrá zrážajú do jedného ťažké jadro. Napríklad jadrá ťažkého vodíka (deutérium a trícium) sa premenia na jadro hélia a jeden neutrón. Tým sa uvoľní obrovské množstvo energie (vo forme tepla). Uvoľní sa toľko energie, že 100 ton ťažkého vodíka by stačilo na dodanie energie celému ľudstvu celý rok(nielen elektrina, ale aj teplo). Práve tieto reakcie prebiehajú vo vnútri hviezd, vďaka ktorým hviezdy žijú.

Veľa energie je dobré, ale je tu problém. Na spustenie takejto reakcie je potrebné silne zraziť jadrá. Aby ste to dosiahli, budete musieť látku zahriať na približne 100 miliónov stupňov Celzia. Ľudia vedia ako na to a celkom úspešne. Presne toto sa deje v vodíková bomba, kde dochádza k ohrevu v dôsledku tradičného nukleárny výbuch. Výsledkom je termonukleárny výbuch veľkú moc. Ale využívajte energiu konštruktívne termonukleárny výbuch nie veľmi pohodlné. Vedci v mnohých krajinách sa preto už viac ako 60 rokov snažia túto reakciu obmedziť a urobiť ju zvládnuteľnou. Komu dnes už sa naučili, ako riadiť reakciu (napríklad v ITER, zadržiavanie horúcej plazmy elektromagnetické polia), ale na riadenie sa vynaloží približne rovnaké množstvo energie, aké sa uvoľní počas syntézy.

Teraz si predstavte, že existuje spôsob, ako spustiť rovnakú reakciu, ale pri izbovej teplote. To by bola skutočná revolúcia v energetickom sektore. Život ľudstva by sa zmenil na nepoznanie. V roku 1989 Stanley Pons a Martin Fleischmann z University of Utah publikovali prácu, v ktorej tvrdili, že pozorujú jadrovú fúziu pri izbovej teplote. Pri elektrolýze ťažkej vody s paládiovým katalyzátorom sa uvoľnilo anomálne teplo. Predpokladalo sa, že atómy vodíka boli zachytené katalyzátorom a nejako sa vytvorili podmienky pre jadrovú fúziu. Tento efekt sa nazýva studená jadrová fúzia.

Ponsov a Fleischmannov článok spôsobil veľa hluku. Napriek tomu - problém energie je vyriešený! Prirodzene, mnohí ďalší vedci sa pokúsili reprodukovať ich výsledky. Ani jeden z nich však neuspel. Ďalej začali fyzici v pôvodnom experimente identifikovať jednu chybu za druhou a vedecká komunita dospela k jednoznačnému záveru o zlyhaní experimentu. Odvtedy v tejto oblasti nenastal žiadny pokrok. Niektorým sa však myšlienka studenej fúzie páčila natoľko, že to stále robia. Takíto vedci sa zároveň vo vedeckej komunite neberú vážne a publikovať článok na tému studenej fúzie v prestížnom vedecký časopis s najväčšou pravdepodobnosťou nebude fungovať. Studená fúzia zatiaľ zostáva len krásnou myšlienkou.

Zdá sa, že vedci, ktorí urobili toto senzačné vyhlásenie, mali dobrú povesť a boli celkom dôveryhodní. Martin Fleishman, člen Kráľovskej spoločnosti a bývalý prezident Medzinárodnej spoločnosti elektrochemikov, ktorý sa do Spojených štátov prisťahoval z Veľkej Británie, sa tešil medzinárodnej sláve, ktorú si zaslúžil svojou účasťou na objave povrchovo vylepšeného Ramanovho rozptylu svetla. Stanley Pons, spoluautor objavu, viedol Katedru chémie na Univerzite v Utahu.

Pyroelektrická studená fúzia

Malo by byť zrejmé, že studená jadrová fúzia na stolných zariadeniach je nielen možná, ale aj implementovaná, a to v niekoľkých verziách. V roku 2005 teda vedci z Kalifornskej univerzity v Los Angeles v časopise Nature informovali, že sa im podarilo spustiť podobnú reakciu v nádobe s deutériom, v ktorej sa vytvorilo elektrostatické pole. Jeho zdrojom bol hrot volfrámovej ihly spojenej s pyroelektrickým kryštálom tantalátu lítneho, pri ochladení a následnom zahriatí ktorého vznikol potenciálny rozdiel rádovo 100–120 kV. Pole o sile asi 25 gigavoltov/meter úplne ionizovalo atómy deutéria a urýchľovalo jeho jadrá tak, že pri zrážke s terčom deuteridu erbia vznikli jadrá hélia-3 a neutróny. Nameraný maximálny tok neutrónov bol v tomto prípade asi 900 neutrónov za sekundu (čo je niekoľko stokrát viac ako typická hodnota pozadia).
Hoci takýto systém má určité perspektívy ako generátor neutrónov, nemá zmysel hovoriť o ňom ako o zdroji energie. Táto inštalácia, ako aj iné podobné zariadenia spotrebúvajú oveľa viac energie, než vygenerujú na výstupe: pri experimentoch Kalifornskej univerzity sa v jednom cykle chladenia a ohrevu trvajúcom niekoľko minút uvoľnilo asi 10 ^ (-8) J. To je 11 rádovo menej, ako je potrebné, na zahriatie pohára vody o 1 stupeň Celzia.

Zdroj lacnej energie

Fleishman a Pons tvrdili, že spôsobili vzájomné fúzovanie jadier deutéria pri bežných teplotách a tlakoch. Ich „reaktor studenej fúzie“ bol kalorimeter s vodným roztokom soli, cez ktorý prechádzal elektrický prúd. Pravda, voda nebola jednoduchá, ale ťažká, D2O, katóda bola z paládia a súčasťou rozpustenej soli bolo lítium a deutérium. Konštantný prúd prechádzal cez roztok mesiace bez zastavenia, takže kyslík sa uvoľnil na anóde a ťažký vodík na katóde. Fleishman a Pons údajne zistili, že teplota elektrolytu sa periodicky zvyšuje o desiatky stupňov a niekedy aj viac, hoci napájanie poskytovalo stabilnú energiu. Vysvetlili to prílevom vnútrojadrovej energie uvoľnenej pri fúzii jadier deutéria.

Paládium má jedinečnú schopnosť absorbovať vodík. Fleischman a Pons verili, že vo vnútri kryštálovej mriežky tohto kovu sa atómy deutéria približujú tak silno, že sa ich jadrá spájajú s jadrami hlavného izotopu hélia. Tento proces prebieha s uvoľňovaním energie, ktorá podľa ich hypotézy zahrievala elektrolyt. Vysvetlenie zaujalo svojou jednoduchosťou a úplne presvedčilo politikov, novinárov a dokonca aj chemikov.

Urýchľovač vykurovania. Nastavenie používané v experimentoch studenej fúzie výskumníkmi UCLA. Pri zahrievaní pyroelektrického kryštálu sa na jeho stranách vytvorí potenciálny rozdiel, čím sa vytvorí elektrické pole vysokej intenzity, v ktorom sa urýchľujú ióny deutéria.

Fyzici prinášajú jasno

Jadroví fyzici a plazmoví fyzici sa však s tým, aby porazili tympány, neponáhľali. Vedeli veľmi dobre, že dva deuteróny môžu v zásade viesť k vzniku jadra hélia-4 a vysokoenergetického kvanta gama žiarenia, ale šance na takýto výsledok sú extrémne malé. Aj keď deuteróny vstúpia do jadrovej reakcie, takmer určite to skončí zrodením jadra trícia a protónu alebo objavením sa neutrónu a jadra hélia-3 a pravdepodobnosti týchto premien sú približne rovnaké. Ak jadrová fúzia skutočne prebieha vo vnútri paládia, potom by malo generovať veľké množstvo neutrónov s určitou energiou (asi 2,45 MeV). Sú ľahko detekovateľné buď priamo (pomocou neutrónových detektorov), alebo nepriamo (pretože zrážka takéhoto neutrónu s ťažkým vodíkovým jadrom by mala vyprodukovať gama-kvantum s energiou 2,22 MeV, ktoré je opäť možné detekovať). Vo všeobecnosti by sa hypotéza Fleischmana a Ponsa dala potvrdiť pomocou štandardného rádiometrického zariadenia.

Nič z toho však nebolo. Fleischman využil spojenie doma a presvedčil zamestnancov britského jadrového centra v Harwelli, aby skontrolovali jeho "reaktor" na generovanie neutrónov. Harwell mal na tieto častice ultracitlivé detektory, ale tie nič neukázali! Neúspechom sa ukázalo aj hľadanie gama lúčov zodpovedajúcej energie. K rovnakému záveru prišli aj fyzici z University of Utah. Zamestnanci Massachusettského technologického inštitútu sa pokúsili reprodukovať experimenty Fleishmana a Ponsa, ale opäť bezvýsledne. Preto nie je prekvapujúce, že tvrdenie o veľkom objave bolo zmarené na konferencii Americkej fyzikálnej spoločnosti (APS), ktorá sa konala 1. mája toho roku v Baltimore.

Schematický diagram usporiadania pyroelektrickej fúzie, ktorý ukazuje kryštál, ekvipotenciálne čiary a trajektórie iónov deutéria. Faradayov pohár chráni uzemnená medená sieťka. Valec a terč sa nabíjajú až na +40 V na zber sekundárnych elektrónov.

Sic tranzit gloria mundi

Z tohto úderu sa Pons a Fleishman už nikdy nespamätali. V New York Times sa objavil zdrvujúci článok a koncom mája vedecká komunita dospela k záveru, že tvrdenia chemikov z Utahu sú buď prejavom extrémnej neschopnosti alebo elementárneho podvodu.

Ale našli sa aj disidenti, dokonca aj medzi vedeckou elitou. Excentrický laureát Nobelovej ceny Julian Schwinger, jeden zo zakladateľov kvantovej elektrodynamiky, sa o objave chemikov zo Salt Lake City natoľko presvedčil, že na protest zrušil svoje členstvo v AFO.

Napriek tomu sa akademická kariéra Fleishmana a Ponsa skončila rýchlo a neslávne. V roku 1992 odišli z University of Utah a pokračovali vo svojej práci vo Francúzsku s japonskými peniazmi, až kým neprišli aj o tieto financie. Fleishman sa vrátil do Anglicka, kde žije na dôchodku. Pons sa vzdal amerického občianstva a usadil sa vo Francúzsku.

• Preklad

Táto oblasť sa teraz nazýva nízkoenergetické jadrové reakcie a môže dosiahnuť skutočné výsledky - alebo sa môže ukázať ako tvrdohlavá braková veda.

Dr. Martin Fleischman (vpravo), elektrochemik, a Stanley Pons, predseda Katedry chémie na Univerzite v Utahu, odpovedajú na otázky výboru pre vedu a techniku ​​o ich kontroverznej práci studenej fúzie, 26. apríla 1989.

Howard J. Wilk je dlhoročný syntetický organický chemik, ktorý žije vo Philadelphii. Ako mnoho iných výskumníkov pracujúcich vo farmaceutickej oblasti, aj on sa stal obeťou poklesu výskumu a vývoja v drogovom priemysle, ktorý prebieha v r. posledné roky, a teraz pracuje na čiastočný úväzok, ktorý nesúvisí s vedou. Vo voľnom čase Wilk sleduje pokrok spoločnosti Brilliant Light Power (BLP) so sídlom v New Jersey.

Ide o jednu z tých spoločností, ktoré vyvíjajú procesy, ktoré možno vo všeobecnosti označiť ako nové technológie na výrobu energie. Toto hnutie je z väčšej časti vzkriesením studenej fúzie, krátkodobého javu v 80. rokoch minulého storočia spojeného so získaním jadrovej fúzie v jednoduchom stolnom elektrolytickom zariadení, ktoré vedci rýchlo odmietli.

V roku 1991 zakladateľ BLP Randall L. Mills na tlačovej konferencii v Lancasteri v Pensylvánii oznámil, že vyvinul teóriu, podľa ktorej sa elektrón vo vodíku môže pohybovať z obyčajného, ​​základného energetický stav, do predtým neznámych, stabilnejších stavov s nižšou energiou, uvoľňuje sa obrovské množstvo energie. Mills pomenoval tento zvláštny nový typ stlačeného vodíka „hydrino“ a odvtedy pracuje na vývoji komerčného zariadenia na zber tejto energie.

Wilk študoval Millsovu teóriu, čítal články a patenty a robil vlastné výpočty pre hydriny. Wilk sa dokonca zúčastnil demonštrácie v areáli BLP v Cranbury, New Jersey, kde diskutoval o hydrínoch s Millsom. Potom sa Wilk stále nevie rozhodnúť, či je Mills nerealistický génius, šialený vedec alebo niečo medzi tým.

Príbeh sa začal v roku 1989, keď elektrochemici Martin Fleischman a Stanley Pons na tlačovej konferencii University of Utah prekvapivo tvrdili, že skrotili fúznu energiu v elektrolytickom článku.

Keď vedci aplikovali do bunky elektrický prúd, podľa ich názoru atómy deutéria z ťažká voda, ktorý prenikol do paládiovej katódy, vstúpil do fúznej reakcie a vytvoril atómy hélia. Prebytočná energia procesu sa premieňa na teplo. Fleishman a Pons tvrdili, že tento proces nemôže byť výsledkom žiadnej známej chemickej reakcie a pridali k tomu výraz „studená fúzia“.

Po mnohých mesiacoch skúmania ich záhadných pozorovaní sa však vedecká komunita zhodla na tom, že účinok je nestabilný alebo žiadny a v experimente sa vyskytli chyby. Štúdia bola zavrhnutá a studená fúzia sa stala synonymom vedy o odpade.

Studená fúzia a výroba hydrina je svätým grálom na výrobu nekonečnej, lacnej a čistej energie. Studená fúzia vedcov sklamala. Chceli v neho veriť, ale ich kolektívna myseľ rozhodla, že to bola chyba. Časť problému spočívala v nedostatku všeobecne akceptovanej teórie na vysvetlenie navrhovaného javu – ako hovoria fyzici, nemôžete dôverovať experimentu, kým nie je podložený teóriou.

Mills má svoju teóriu, no mnohí vedci jej neveria a považujú hydriny za nepravdepodobné. Komunita odmietla studenú fúziu a ignorovala Millsa a jeho prácu. Mills urobil to isté a snažil sa nespadnúť do tieňa studenej fúzie.

Medzitým oblasť studenej fúzie zmenila svoj názov na nízkoenergetické jadrové reakcie (LENR) a naďalej existuje. Niektorí vedci sa naďalej pokúšajú vysvetliť Fleischmannov-Ponsov efekt. Iní odmietli jadrovú fúziu, ale skúmajú ďalšie možné procesy, ktoré by mohli vysvetliť nadmerné teplo. Rovnako ako Mills, aj oni boli priťahovaní potenciálom pre komerčné aplikácie. Zaujíma ich najmä výroba energie pre potreby priemyslu, domácností a dopravy.

Malý počet spoločností, ktoré vznikli v snahe uviesť na trh nové energetické technológie, má obchodné modely podobné tým, ktoré majú začínajúce technologické firmy: definujte novú technológiu, skúste patentovať nápad, prilákať záujem investorov, získať financie, postaviť prototypy, vykonať ukážku, oznámiť pracovníkom dátumy zariadenia na predaj. Ale v novom energetickom svete je nedodržiavanie termínov normou. Nikto ešte neurobil posledný krok predvedenia funkčného zariadenia.

Nová teória

Mills vyrastal na farme v Pensylvánii, získal titul z chémie na Franklin and Marshall College, stupňa v medicíne v Harvardská univerzita a študoval elektrotechniku ​​v Massachusetts Technologický inštitút. Ako študent začal rozvíjať teóriu, ktorú nazval „Veľká zjednotená teória klasickej fyziky“, o ktorej hovorí, že je založená na klasickej fyziky a ponuky nový model atómov a molekúl, pričom sa odchyľuje od základov kvantovej fyziky.

Všeobecne sa uznáva, že okolo jeho jadra preletí jediný vodíkový elektrón, ktorý je na najprijateľnejšej dráhe základného stavu. Posunúť vodíkový elektrón bližšie k jadru je jednoducho nemožné. Mills však hovorí, že je to možné.

Teraz je výskumníkom v Airbus Defence & Space a hovorí, že nesledoval Millsovu aktivitu od roku 2007, pretože experimenty nepreukázali jasné známky prebytočnej energie. „Pochybujem, že nejaké neskoršie experimenty prešli vedecký výber“ povedal Rathke.

„Myslím si, že sa všeobecne uznáva, že teória Dr. Millsa, ktorú predkladá ako základ svojich vyhlásení, je nekonzistentná a neschopná predpovedať,“ pokračuje Rathke. Niekto by sa mohol opýtať: „Mohli sme mať také šťastie, že sme narazili na zdroj energie, ktorý jednoducho funguje tak, že sa riadime nesprávnym teoretický prístup?" ».

V 90. rokoch 20. storočia niekoľko výskumníkov vrátane tímu z výskumné stredisko Lewis, nezávisle oznámil replikáciu Millsovho prístupu a generovanie prebytočného tepla. Tím NASA v správe napísal, že „výsledky nie sú ani zďaleka presvedčivé“ a nepovedal nič o hydrínoch.

Výskumníci navrhli možné elektrochemické procesy na vysvetlenie tepla, vrátane nepravidelností elektrochemických článkov, neznámych exotermických chemické reakcie, rekombinácia oddelených atómov vodíka a kyslíka vo vode. Rovnaké argumenty predniesli kritici Fleishman-Pons experimentov. Ale tím NASA objasnil, že výskumníci by tento jav nemali zavrhovať, len pre prípad, že by Mills na niečo narazil.

Mills hovorí veľmi rýchlo a dokáže navždy rozprávať o technických detailoch. Okrem predpovedania hydrínov Mills tvrdí, že jeho teória dokáže dokonale predpovedať umiestnenie akéhokoľvek elektrónu v molekule pomocou špeciálny softvér na modelovanie molekúl a dokonca aj v zložitých molekulách, ako je DNA. Pomocou štandardu kvantová teória pre vedcov je ťažké predpovedať presné správaniečokoľvek zložitejšie ako atóm vodíka. Mills tiež tvrdí, že jeho teória vysvetľuje fenomén rozpínania vesmíru so zrýchlením, na ktorý kozmológovia ešte úplne neprišli.

Okrem toho Mills hovorí, že hydríny sa vyrábajú spaľovaním vodíka vo hviezdach, ako je naše Slnko, a že ich možno nájsť v spektre hviezdneho svetla. Vodík je považovaný za najrozšírenejší prvok vo vesmíre, no Mills tvrdí, že hydríny sú temná hmota, ktorú vo vesmíre nenájdeme. Astrofyzici sú prekvapení takýmito návrhmi: „Nikdy som nepočul o hydrínoch,“ hovorí Edward W. (Rocky) Kolb z University of Chicago, odborník na temný vesmír.

Mills oznámil úspešnú izoláciu a charakterizáciu hydrínov pomocou štandardných spektroskopických techník, ako je infračervená, Ramanova a spektroskopia. nukleárna magnetická rezonancia. Okrem toho môžu hydriny podľa neho vstúpiť do reakcií vedúcich k objaveniu sa nových typov materiálov s „ úžasné vlastnosti". To zahŕňa vodiče, ktoré podľa Millsa spôsobia revolúciu vo svete elektronických zariadení a batérií.

A hoci si jeho vyjadrenia protirečia verejný názor Millsove nápady sa zdajú byť menej exotické ako iné nezvyčajné súčasti vesmíru. Napríklad miónium je dobre známa exotická entita s krátkou životnosťou, ktorá pozostáva z anti-miónu (kladne nabitá častica podobná elektrónu) a elektrónu. Chemicky sa miónium správa ako izotop vodíka, ale deväťkrát ľahšie.

SunCell, hydrínový palivový článok

Bez ohľadu na to, kde sú hydriny na stupnici dôveryhodnosti, Mills pred desiatimi rokmi povedal, že BLP sa už posunul ďalej. vedecké potvrdenie, a zaujíma ju len komerčná stránka problému. V priebehu rokov spoločnosť BLP získala viac ako 110 miliónov dolárov v investíciách.

Prístup BLP k tvorbe hydrínov sa prejavil mnohými spôsobmi. V prvých prototypoch Mills a jeho tím používali volfrámové alebo niklové elektródy elektrolytický roztok lítium alebo draslík. Aplikovaný prúd rozdelil vodu na vodík a kyslík a pri správne podmienky lítium alebo draslík zohrávali úlohu katalyzátora absorpcie energie a kolapsu elektrónovej dráhy vodíka. Energia vznikajúca pri prechode zo základného atómového stavu do stavu s nižšou energiou sa uvoľnila vo forme jasnej vysokoteplotnej plazmy. Teplo s ním spojené sa potom využívalo na tvorbu pary a na pohon elektrického generátora.

V súčasnosti sa v BLP testuje zariadenie SunCell, v ktorom sa vodík (z vody) a oxidový katalyzátor privádzajú do sférického uhlíkového reaktora s dvoma prúdmi roztaveného striebra. Elektrický prúd aplikovaný na striebro spúšťa plazmovú reakciu za vzniku hydrínov. Energiu reaktora zachytáva uhlík, ktorý funguje ako „chladič čierneho telesa“. Pri zahriatí na tisíce stupňov vyžaruje energiu vo forme viditeľného svetla, ktoré je zachytené fotovoltaickými článkami, ktoré premieňajú svetlo na elektrinu.

Pokiaľ ide o komerčný vývoj, Mills sa niekedy javí ako paranoidný a niekedy ako praktický obchodník. Zaregistroval sa ochranná známka Hydrino. A pretože jej patenty uvádzajú vynález hydrina, BLP si nárokuje duševné vlastníctvo pre výskum hydrina. V tejto súvislosti BLP zakazuje ostatným experimentátorom vykonávať čo i len základný výskum hydrínov, ktorý môže potvrdiť alebo vyvrátiť ich existenciu, bez toho, aby predtým podpísali zmluvu o duševnom vlastníctve. „Pozývame výskumníkov, chceme, aby to urobili iní,“ hovorí Mills. "Ale musíme chrániť našu technológiu."

Namiesto toho Mills vymenoval autorizovaných overovateľov, ktorí tvrdia, že sú schopní overiť vynálezy BLP. Jedným z nich je elektroinžinier na Bucknell University, profesor Peter M. Jansson, ktorý je platený za hodnotenie technológie BLP prostredníctvom svojej poradenskej spoločnosti Integrated Systems. Jenson tvrdí, že jeho časová kompenzácia „žiadnym spôsobom neovplyvňuje moje závery ako nezávislého výskumníka. vedecké objavy". Dodáva, že väčšinu objavov, ktoré študoval, „vyvrátil.

"Vedci BLP pracujú na skutočná veda, a zatiaľ som nenašiel žiadne chyby v ich metódach a prístupoch, - hovorí Jenson. „V priebehu rokov som v BLP videl veľa zariadení, ktoré sú jednoznačne schopné produkovať prebytočnú energiu v zmysluplných množstvách. Myslím si, že vedecká komunita bude potrebovať nejaký čas, aby prijala a strávila možnosť existencie nízkoenergetických stavov vodíka. Podľa môjho názoru je práca Dr. Millsa nepopierateľná.“ Jenson dodáva, že BLP čelí ťažkostiam pri komercializácii technológie, ale prekážky sú skôr obchodné ako vedecké.

Medzitým BLP od roku 2014 uskutočnilo niekoľko demonštrácií svojich nových prototypov pre investorov a zverejnilo videá na svojej webovej stránke. Tieto udalosti však neposkytujú jasný dôkaz, že SunCell skutočne funguje.

V júli, po jednej demonštrácii, spoločnosť oznámila, že odhadované náklady na energiu zo SunCell sú také nízke – 1 % až 10 % akejkoľvek inej známej formy energie – že spoločnosť „bude poskytovať mimo siete jednotlivé zdroje napájanie pre takmer všetky stacionárne a mobilné aplikácie ktoré nie sú napojené na rozvodnú sieť alebo palivové zdroje energie“. Inými slovami, spoločnosť plánuje postaviť a prenajať SunCells alebo iné zariadenia spotrebiteľom, účtovať si denný poplatok a umožniť im vystúpiť zo siete a prestať kupovať benzín alebo solárny olej, pričom minú niekoľkonásobne menej peňazí.

„Toto je koniec éry ohňa, motor vnútorné spaľovanie a centralizované systémy napájací zdroj, hovorí Mills. „Naša technológia spôsobí, že všetky ostatné typy energetických technológií budú zastarané. Problémy klimatických zmien budú vyriešené." Dodáva, že BLP sa zdá byť schopný spustiť výrobu na spustenie MW závodov do konca roka 2017.

Čo je v názve?

Napriek neistote okolo Millsa a BLP je ich príbeh len časťou väčšej ságy nová energia. Keď sa po počiatočnom tvrdení Fleischmana-Ponsa usadil prach, dvaja výskumníci začali študovať, čo je správne a čo nesprávne. Pridali sa k nim desiatky spoluautorov a nezávislých výskumníkov.

Mnohí z týchto vedcov a inžinierov, často samostatne zárobkovo činných, sa menej zaujímali o komerčné príležitosti ako o vedu: elektrochémia, metalurgia, kalorimetria, hmotnostná spektrometria a jadrová diagnostika. Pokračovali v experimentoch, ktoré produkovali prebytočné teplo, definované ako množstvo energie, ktorú systém vydal v pomere k energii potrebnej na jeho spustenie. V niektorých prípadoch boli hlásené jadrové anomálie, ako napríklad výskyt neutrín, častíc alfa (jadier hélia), izotopov atómov a transmutácií jedného prvku na iný.

Nakoniec však väčšina výskumníkov hľadá vysvetlenie toho, čo sa deje, a boli by šťastní, aj keby bolo užitočné skromné ​​​​množstvo tepla.

"LENR sú v experimentálnej fáze a ešte nie sú teoreticky pochopené," hovorí David J. Nagel, profesor elektrotechniky a informatiky na univerzite. George Washington a bývalý vedúci výskumu v Výskumné laboratórium morfota. „Niektoré výsledky sú jednoducho nevysvetliteľné. Nazvime to studená fúzia, nízkoenergetické jadrové reakcie alebo akokoľvek - stačí názvy - stále o tom nič nevieme. Niet však pochýb o tom, že jadrové reakcie možno spustiť chemickou energiou.“

Nagel uprednostňuje nazývať jav LENR „mriežkové jadrové reakcie“, pretože tento jav sa vyskytuje v kryštálových mriežkach elektródy. Pôvodná odnož tejto oblasti sa zameriava na inkorporáciu deutéria do paládiovej elektródy napájaním veľká energia vysvetľuje Nagel. Vedci uviedli, že takéto elektrochemické systémy dokážu vyprodukovať až 25-krát viac energie, ako spotrebujú.

Ďalšia veľká odnož tohto poľa využíva kombináciu niklu a vodíka, ktorá produkuje až 400-krát viac energie, než spotrebuje. Nagel rád porovnáva tieto technológie LENR s experimentálnym medzinárodným fúznym reaktorom založeným na studni slávna fyzika- fúzia deutéria a trícia - ktorá sa buduje na juhu Francúzska. Náklady na tento 20-ročný projekt sú 20 miliárd dolárov a cieľom je vyrobiť 10-násobok spotrebovanej energie.

Nagel hovorí, že oblasť LENR všade rastie a hlavnými prekážkami sú nedostatok financií a nestabilné výsledky. Niektorí vedci napríklad uvádzajú, že na spustenie reakcie musí byť dosiahnutá určitá hranica. Na spustenie môže byť potrebné minimálne množstvo deutéria alebo vodíka, alebo môže byť potrebné pripraviť elektródy s kryštalografickou orientáciou a povrchovou morfológiou. Posledná požiadavka je spoločná pre heterogénne katalyzátory používané pri rafinácii benzínu a v petrochemickom priemysle.

Nagel uznáva, že problémy má aj komerčná stránka LENR. Prototypy vo vývoji sú, ako hovorí, „dosť hrubé“ a zatiaľ sa nenašla spoločnosť, ktorá by predviedla funkčný prototyp alebo na ňom zarobila.

E-Mačka od Rossiho

Jeden pozoruhodný pokus o komercializáciu LENR urobil inžinier Andrea Rossi z Miami Leonardo Corp. V roku 2011 Rossi a kolegovia oznámili na tlačovej konferencii v Taliansku, že stavajú stolný energetický katalyzátorový reaktor alebo E-Cat, ktorý by produkoval prebytočnú energiu v procese, kde je katalyzátorom nikel. Na zdôvodnenie vynálezu Rossi predviedla E-Cat potenciálnym investorom a médiám a vymenovala nezávislé recenzie.

Rossi tvrdí, že jeho E-Cat beží sebestačným procesom, v ktorom prichádzajúci elektrický prúd spúšťa fúziu vodíka a lítia v prítomnosti práškovej zmesi niklu, lítia a lítiumalumíniumhydridu, čím vzniká izotop berýlia. Krátkodobé berýlium sa rozpadne na dve α-častice a prebytočná energia sa uvoľní vo forme tepla. Časť niklu sa mení na meď. Rossi hovorí o absencii odpadu aj žiarenia mimo aparátu.

Rossiho oznámenie spôsobilo, že vedci urobili to isté nepríjemný pocit, čo je studená fúzia. Rossi je voči mnohým ľuďom nedôverčivý pre jeho kontroverznú minulosť. V Taliansku ho obvinili z podvodu kvôli jeho predchádzajúcim obchodným podvodom. Rossi hovorí, že tieto obvinenia sú minulosťou a nechce o nich diskutovať. Raz mal tiež zmluvu na výstavbu tepelných zariadení pre americkú armádu, ale zariadenia, ktoré dodal, nefungovali podľa špecifikácií.

V roku 2012 Rossi ohlásil 1MW systém vhodný na vykurovanie veľkých budov. Predpokladal tiež, že v roku 2013 už bude mať továreň, ktorá bude ročne vyrábať milión 10 kW jednotiek veľkosti laptopu na domáce použitie. Ale továreň ani tieto zariadenia sa nestali.

V roku 2014 Rossi udelil licenciu na technológiu spoločnosti Industrial Heat, verejnej investičnej spoločnosti Cherokee, ktorá kupuje nehnuteľnosti a čistí staré priemyselné oblasti na nový rozvoj. V roku 2015 generálny riaditeľ Cherokee, Tom Darden, vyštudovaný právnik a environmentalista, nazval Industrial Heat „zdrojom financovania pre vynálezcov LENR“.

Darden hovorí, že Cherokee spustila Industrial Heat, pretože investičná spoločnosť verí, že technológia LENR stojí za preskúmanie. „Boli sme ochotní sa mýliť, boli sme ochotní investovať čas a zdroje, aby sme zistili, či by táto oblasť mohla byť užitočná v našom poslaní predchádzať znečisteniu [životného prostredia],“ hovorí.

Medzitým sa Industrial Heat a Leonardo pohádali a teraz sa navzájom žalujú za porušenie dohody. Rossi by dostal 100 miliónov dolárov, ak by bol ročný test jeho 1MW systému úspešný. Rossi hovorí, že test sa skončil, ale Industrial Heat si to nemyslí a obáva sa, že zariadenie nefunguje.

Nagel hovorí, že E-Cat priniesol nadšenie a nádej do oblasti LENR. V roku 2012 tvrdil, že si nemyslel, že Rossi bol podvodník, "ale nepáčia sa mi niektoré jeho prístupy k testovaniu." Nagel veril, že Rossi mal konať opatrnejšie a transparentnejšie. Sám Nagel však v tom čase veril, že zariadenia LENR budú komerčne dostupné do roku 2013.

Rossi pokračuje vo výskume a oznámil vývoj ďalších prototypov. O svojej práci však veľa nehovorí. Tvrdí, že 1MW bloky sú už vo výrobe a dostal „potrebné certifikácie“ na ich predaj. Domáce zariadenia podľa neho stále čakajú na certifikáciu.

Nagel hovorí, že status quo sa vrátil do LENR po poklese spojenom s Rossiho oznámeniami. Dostupnosť komerčných generátorov LENR bola posunutá o niekoľko rokov späť. A aj keď zariadenie prežije problémy s reprodukovateľnosťou a bude užitočné, jeho vývojári budú čeliť tvrdému boju s regulačnými orgánmi a akceptovaním používateľov.

Zostáva však optimistom. „LENR sa môže stať komerčne dostupným ešte skôr, ako bude plné pochopenie ako to bolo s röntgenom,“ hovorí. Na univerzite už vybavil laboratórium. George Washington za nové experimenty s niklom a vodíkom.

Vedecké dedičstvá

Mnohí výskumníci, ktorí pokračujú v práci na LENR, sú vedci na dôchodku. Nie je to pre nich ľahké, pretože ich práce sa roky vracali neviditeľné z mainstreamových časopisov a ich návrhy na prednášky vedeckých konferencií neprijal. Stále viac sa obávajú stavu tejto oblasti výskumu, pretože ich čas sa kráti. Chcú buď opraviť svoje dedičstvo vedecká história LENR, alebo aspoň uistiť, že ich inštinkty nesklamali.

„Bolo to veľmi nešťastné, keď bola studená fúzia prvýkrát publikovaná v roku 1989 ako nový zdroj fúznej energie, a nie len nejaká nová vedecká kuriozita,“ hovorí elektrochemik Melvin Miles. "Možno by výskum mohol pokračovať ako obvykle, s presnejšou a presnejšou štúdiou."

Miles, bývalý výskumník námorného výskumného centra China Lake Naval Research Center, príležitostne pracoval s Fleishmanom, ktorý zomrel v roku 2012. Miles si myslí, že Fleishman a Pons mali pravdu. Ale ani dnes nevie, ako vyrobiť komerčný zdroj energie pre systém z paládia a deutéria, napriek mnohým experimentom, pri ktorých sa získavalo prebytočné teplo, ktoré koreluje s produkciou hélia.

„Prečo by niekto pokračoval vo výskume alebo sa zaujímal o tému, ktorá bola pred 27 rokmi vyhlásená za chybu? pýta sa Miles. – Som presvedčený, že studená fúzia bude jedného dňa uznaná ako ďalšia dôležitý objav, ktorý je už dlho akceptovaný a objaví sa teoretická platforma na vysvetlenie výsledkov experimentov.

Jadrový fyzik Ludwik Kowalski, emeritný profesor z Montclairu štátna univerzita súhlasí s tým, že studená fúzia sa stala obeťou zlého začiatku. „Som dosť starý na to, aby som si pamätal, aký vplyv malo prvé oznámenie na vedeckú komunitu a verejnosť,“ hovorí Kowalski. Občas spolupracoval s výskumníkmi LENR, "ale moje tri pokusy potvrdiť senzačné tvrdenia boli neúspešné."

Kowalski verí, že prvá hanba získaná výskumom viedla k väčšiemu problému, ktorý sa nehodí vedeckej metóde. Či už sú výskumníci LENR spravodliví alebo nie, Kowalski si stále myslí, že stojí za to dostať sa na dno jasného verdiktu áno alebo nie. Ale nenájde sa, kým budú výskumníci studenej fúzie považovaní za „excentrických pseudo-vedcov,“ hovorí Kowalski. "Pokrok je nemožný a nikto nemá prospech z toho, že výsledky poctivého výskumu nie sú publikované a nikto ich nezávisle nekontroluje v iných laboratóriách."

Čas ukáže

Aj keď Kowalski dostane definitívnu odpoveď na svoju otázku a potvrdia sa tvrdenia výskumníkov LENR, cesta ku komercializácii technológie bude plná prekážok. Mnoho startupov, dokonca aj tých so solídnou technológiou, zlyhá z dôvodov, ktoré nesúvisia s vedou: kapitalizácia, toky likvidity, náklady, výroba, poistenie, nekonkurencieschopné ceny atď.

Vezmite si napríklad Sun Catalytix. Spoločnosť opustila MIT s podporou tvrdej vedy, ale pred vstupom na trh sa stala obeťou komerčných útokov. Bol vytvorený na komercializáciu umelej fotosyntézy, ktorú vyvinul chemik Daniel G. Nocera, teraz na Harvarde, na účinnú premenu vody na vodíkové palivo pomocou slnečné svetlo a lacný katalyzátor.

Nosera sníval o tom, že takto vyrobený vodík by mohol poháňať jednoduché palivové články a poskytovať energiu domácnostiam a dedinách v zaostalých regiónoch sveta bez prístupu k rozvodnej sieti a umožniť im využívať moderné vymoženosti, ktoré zlepšujú životnú úroveň. Vývoj si však vyžiadal veľa viac peňazí a čas, než sa na prvý pohľad zdalo. O štyri roky neskôr sa spoločnosť Sun Catalytix vzdala pokusu o komercializáciu technológie, vstúpila do toku batérií a v roku 2014 ju kúpila spoločnosť Lockheed Martin.

Nie je známe, či rozvoju spoločností LERR bránia rovnaké prekážky. Napríklad Wilk, organický chemik, ktorý sleduje Millsov pokrok, je zaujatý tým, že chce vedieť, či sú pokusy o komercializáciu BLP založené na niečom skutočnom. Len potrebuje vedieť, či hydrino existuje.

V roku 2014 sa Wilk spýtal Millsa, či izoloval hydriny, a hoci Mills už napísal v papieroch a patentoch, že uspel, odpovedal, že to ešte nebolo urobené a že by to bolo „veľmi veľká úloha". Wilk však vyzerá inak. Ak proces vytvára litre hydrínového plynu, malo by to byť zrejmé. "Ukáž nám hydrino!" žiada Wilk.

Wilk hovorí, že Millsov svet a s ním aj svet ďalších ľudí zapojených do LENR mu pripomína jeden zo Zenových paradoxov, ktorý hovorí o iluzórnej povahe pohybu. "Každý rok prekonajú polovicu vzdialenosti ku komercializácii, ale dostanú sa tam niekedy?" Wilk prišiel so štyrmi vysvetleniami pre BLP: Millsove výpočty sú správne; Toto je podvod; je to zlá veda; je to patologická veda, ako ju nazval nositeľ Nobelovej ceny za fyziku Irving Langmuir.

Langmuir tento termín zaviedol pred viac ako 50 rokmi, aby opísal psychologický proces, v ktorom sa vedec podvedome vzďaľuje od vedecká metóda a tak ponorený do svojho povolania, že sa u neho vyvinie nemožnosť objektívne sa na veci pozerať a vidieť, čo je skutočné a čo nie. Patologická veda je „veda o veciach, ktoré nie sú tým, čím sa zdajú,“ povedal Langmuir. V niektorých prípadoch sa rozvíja v oblastiach ako studená fúzia/LENR a nevzdáva sa, napriek tomu, že je uznávaný falošná väčšina vedci.

"Dúfam, že majú pravdu," hovorí Wilk o Millsovi a BLP. "Naozaj. Nechcem ich vyvracať, len hľadám pravdu.“ Ak by však „ošípané mohli lietať“, ako hovorí Wilkes, prijal by ich údaje, teóriu a ďalšie predpovede, ktoré z nej vyplývajú. Ale nikdy nebol veriaci. "Myslím si, že ak by hydriny existovali, našli by sa v iných laboratóriách alebo v prírode pred mnohými rokmi."

Všetky diskusie o studenej fúzii a LENR končia takto: vždy dospejú k záveru, že nikto neuviedol na trh funkčné zariadenie a žiadny z prototypov sa v blízkej budúcnosti nepostaví na komerčnú základňu. Takže čas bude konečným sudcom.

Značky:

Pridať značky