En mars 1989, lors d'une conférence de presse à Salt Lake City, les scientifiques Stanley Pons de l'Université de l'Utah et Martin Fleischmann de l'Université britannique de Southampton ont fait une annonce surprenante. Les chercheurs avaient réussi à fusionner les noyaux atomiques d'un isotope d'hydrogène pour créer de l'hélium - le même genre de processus qui alimente le soleil - et ils avaient pu le faire à température ambiante, sans mettre plus d'énergie que le processus produit, comme cette rétrospective Wired de 2009 détails.
La recherche a suscité l'espoir d'une nouvelle source d'énergie abondante qui remplacerait les combustibles fossiles et l'énergie nucléaire conventionnelle , comme l' a rapporté un article de CBS News à partir de cette époque. Mais d'autres chercheurs qui ont tenté de reproduire les expériences n'ont pas pu reproduire les résultats, ou ont conclu qu'elles étaient dues à des erreurs expérimentales, selon un article du New York Times de 1989 . "La plupart de la communauté scientifique ne considère plus la fusion froide comme un phénomène réel", écrivait Peter N. Saeta, professeur de physique au Harvey Mudd College, dans Scientific American en 1999.
Le rêve a la vie dure
Même ainsi, l'intérêt des scientifiques pour la fusion froide n'a jamais complètement disparu, et ils ont continué à faire des recherches à ce sujet. Bien que personne n'ait été en mesure de prouver de manière concluante qu'il peut être accompli, ce travail a en réalité produit des connaissances précieuses par d'autres moyens.
Il y a plusieurs années, par exemple, Google a financé une enquête pluriannuelle sur la fusion froide qui comprenait également des chercheurs de plusieurs universités et du Lawrence Berkeley National Laboratory . Les chercheurs ont finalement publié un article de Nature en 2019 dans lequel ils ont révélé que leurs efforts "n'ont pas encore donné de preuves d'un tel effet".
"La fusion nucléaire est une source d'énergie potentielle qui pourrait fournir une grande quantité d'énergie sans sous-produits nocifs" , explique Jeremy Munday , l'un des participants à la recherche Google, dans un e-mail. Il est professeur de génie électrique et informatique à l' Université de Californie, Davis. "Pour que la fusion se produise, les noyaux des atomes, qui sont chargés positivement, doivent se rapprocher suffisamment pour fusionner (se joindre) ensemble. Si cela se produit, de l'énergie est libérée. La difficulté est que les noyaux chargés positivement se repoussent. S'il y a sont beaucoup de noyaux proches les uns des autres - haute densité - et ils ont beaucoup d'énergie cinétique (haute température), cette réaction peut se produire. Dans la nature, le soleil est alimenté par la fusion, mais les températures et les densités nécessaires pour maintenir ces réactions sont La fusion froide est l'idée que la fusion pourrait se produire à des températures beaucoup plus basses, ce qui la rend possible comme source d'énergie sur Terre.
"Il est vraiment difficile d'exclure un phénomène, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles ces concepts circulent depuis si longtemps", ajoute Munday. "Nous n'avons trouvé aucune preuve de fusion froide, mais cela ne veut pas dire qu'elle n'existe pas."
Pour un profane, il peut sembler qu'enquêter et ré-enquêter pour trouver des preuves de fusion à froid serait une perte de temps et de ressources. Mais les scientifiques ne le voient pas de cette façon, car en cherchant, ils rassemblent d'autres types de connaissances et pionniers des innovations technologiques.
« Les retombées sont peut-être l'un des impacts les plus importants que nos recherches dans ce domaine ont eu, » dit Munday. "Grâce à la collaboration avec Google, nous avons publié collectivement plus de 20 articles dans des revues à fort impact telles que Nature, Nature Materials, Nature Catalysis, diverses revues de l'American Chemical Society, etc. et avons obtenu à ce jour deux brevets. En plus des articles directement sur les processus de fusion à basse énergie, nous avons eu des articles sur la physique des matériaux et les propriétés optiques intéressantes des hydrures métalliques ainsi que sur leurs utilisations dans les capteurs et pour les catalyseurs. »
Le projet HERMES
En Europe, une équipe multinationale de scientifiques s'est récemment lancée dans une autre étude sur la fusion froide, le projet HERMES , qui utilisera des techniques et des outils scientifiques plus avancés développés ces dernières années.
"Le but est d'essayer de rechercher une expérience qui produirait de manière reproductible des effets anormaux", explique Pekka Peljo , dans un e-mail. Il est le coordinateur du projet et professeur agrégé au Département de génie mécanique et des matériaux de l' Université de Turku.en Finlande. "Nous revisitons certaines des expériences précédentes. Nous allons également étudier en détail l'électrochimie des systèmes palladium-hydrogène et palladium-deutérium, en utilisant des systèmes modèles bien contrôlés tels que les monocristaux de palladium. Très bientôt, HERMES est une combinaison de études fondamentales sur le système palladium-hydrogène, répétition de certaines expériences antérieures prometteuses et développement de nouvelles approches. Par exemple, nous allons examiner les réactions à des températures plus élevées en utilisant des oxydes solides conducteurs de protons. "
Même ainsi, les chercheurs ne s'attendent pas nécessairement à trouver des preuves de fusion froide.
"La majorité du domaine scientifique pense qu'il s'agissait très probablement d'un artefact expérimental, c'est-à-dire que ce n'est pas réel", explique Peljo. « Fondamentalement, lorsque le palladium métallique est chargé avec de grandes quantités de deutérium, il semble que la plupart du temps rien d'inhabituel ne se passe. Mais parfois, pour des raisons mal comprises, il semble que quelque chose d'étrange puisse se produire. À l'origine, Pons et Fleischmann ont observé un excès de chaleur. , mais il y a des rapports d'autres effets anormaux, tels que le rayonnement neutronique ou la production d'hélium. Mais il y a beaucoup de problèmes de reproductibilité. Très probablement, ces réactions ne sont pas réellement une fusion, mais plutôt d'autres réactions nucléaires qui se déroulent dans le réseau métallique. "
Les chercheurs d'HERMES n'essaieront pas de recréer les recherches de Pons et Fleischmann, tandis que Peljo estime que cela prendrait trop de temps et serait trop difficile.
"Au lieu de cela, nous nous concentrons sur des matériaux de taille nanométrique, où le chargement devrait être beaucoup plus rapide, et les contraintes dues au changement de volume lors de l'insertion du deutérium devraient être beaucoup plus petites", explique-t-il. "L'un de nos principaux objectifs est ce qu'on appelle les expériences de co-électrodéposition, où le Pd-D est déposé par voie électrochimique. Cette approche a été développée par le Dr Stanislaw Szpak et le Dr Pamela Mosier-Boss au US Navy SPAWAR Systems Center à San Diego, Californie. Les expériences sont bien documentées et leurs résultats ont été publiés dans plusieurs publications scientifiques évaluées par des pairs, notre première approche est donc d'essayer de reproduire leurs résultats.
"Il s'agit d'un projet à haut risque et à haute récompense, c'est-à-dire qu'il y a une très forte probabilité que nous ne soyons pas en mesure d'observer quoi que ce soit d'anormal", a déclaré Peljo. "D'un autre côté, si le projet réussit, nous aurons une expérience reproductible pour sonder ces réactions. Selon la physique moderne, aucune de ces réactions ne devrait avoir lieu, donc une nouvelle théorie devrait être développée pour expliquer ces réactions. Il y a aussi la possibilité de développer de nouvelles sources de chaleur, car ces réactions sont censées produire un excès de chaleur à partir de l'électricité.
Les informations que la recherche HERMES recueille sur les propriétés fondamentales des systèmes palladium-hydrogène pourraient également aider à développer un meilleur processus de production d'hydrogène pour les piles à combustible pour alimenter les automobiles , selon Peljo.
Maintenant c'est intéressant
Le terme LENR – réaction nucléaire à basse énergie – est désormais utilisé par certains scientifiques « pour éviter la stigmatisation associée à la fusion froide », selon Munday.
