Nel marzo 1989, in una conferenza stampa a Salt Lake City, gli scienziati Stanley Pons dell'Università dello Utah e Martin Fleischmann dell'Università di Southampton in Gran Bretagna fecero un annuncio sorprendente. I ricercatori erano riusciti a fondere i nuclei atomici di un isotopo di idrogeno per creare elio - lo stesso tipo di processo che alimenta il sole - e sono stati in grado di farlo a temperatura ambiente, senza immettere più energia del processo prodotto, come questa retrospettiva di Wired dal 2009 dettagli.
La ricerca ha sollevato le speranze di una nuova fonte di energia abbondante che sostituirebbe i combustibili fossili e l'energia nucleare convenzionale , come riportato da un articolo di CBS News di quel periodo. Ma altri ricercatori che hanno cercato di duplicare gli esperimenti non sono stati in grado di riprodurre i risultati, oppure hanno concluso che erano stati causati da errori sperimentali, secondo un articolo del New York Times del 1989 . "La maggior parte della comunità scientifica non considera più la fusione fredda un vero fenomeno", ha scritto su Scientific American nel 1999 Peter N. Saeta, professore di fisica all'Harvey Mudd College .
Il sogno è duro a morire
Anche così, l'interesse degli scienziati per la fusione fredda non è mai completamente scomparso e hanno continuato a fare ricerche su di essa. Sebbene nessuno sia stato in grado di dimostrare in modo conclusivo che può essere realizzato, quel lavoro ha effettivamente prodotto preziose conoscenze in altri modi.
Diversi anni fa, ad esempio, Google ha finanziato un'indagine pluriennale sulla fusione fredda che includeva ricercatori di diverse università e anche del Lawrence Berkeley National Laboratory . I ricercatori hanno infine pubblicato un articolo su Nature del 2019 in cui hanno rivelato che i loro sforzi "non hanno ancora fornito alcuna prova di tale effetto".
"La fusione nucleare è una potenziale fonte di energia che potrebbe fornire una grande quantità di energia senza sottoprodotti dannosi" , spiega in una e-mail Jeremy Munday , uno dei partecipanti alla ricerca di Google. È professore di ingegneria elettrica e informatica presso l' Università della California, Davis. "Affinché avvenga la fusione, i nuclei degli atomi, che sono caricati positivamente, devono avvicinarsi abbastanza da fondersi (unirsi) insieme. Se ciò accade, l'energia viene rilasciata. La difficoltà è che i nuclei caricati positivamente si respingono. sono molti nuclei ravvicinati - alta densità - e hanno molta energia cinetica (alta temperatura), questa reazione può accadere. In natura, il sole è alimentato dalla fusione, ma le temperature e le densità necessarie per sostenere tali reazioni sono molto difficile sulla Terra La fusione fredda è l'idea che la fusione potrebbe avvenire a temperature molto più basse, rendendola fattibile come fonte di energia sulla Terra.
"È davvero difficile escludere un fenomeno, che è uno dei motivi per cui questi concetti circolano da così tanto tempo", aggiunge Munday. "Non abbiamo trovato alcuna prova di fusione fredda, ma ciò non significa che non esista".
A un profano, potrebbe sembrare che indagare e riesaminare per trovare prove della fusione fredda sia uno spreco di tempo e risorse. Ma gli scienziati non la vedono in questo modo, perché mentre cercano, raccolgono altri tipi di conoscenza e sono pionieri delle innovazioni tecnologiche.
"Gli spin-off sono forse uno dei maggiori impatti che la nostra ricerca in questo settore ha avuto", afferma Munday. "Grazie alla collaborazione con Google, abbiamo pubblicato collettivamente più di 20 articoli su riviste ad alto impatto come Nature, Nature Materials, Nature Catalysis, varie riviste dell'American Chemical Society, ecc. e fino ad oggi abbiamo ottenuto due brevetti. Oltre agli articoli direttamente sui processi di fusione a bassa energia, abbiamo avuto articoli sulla fisica dei materiali interessanti e sulle proprietà ottiche degli idruri metallici, nonché sui loro usi nei sensori e per i catalizzatori".
Il progetto HERMES
In Europa, un team multinazionale di scienziati ha recentemente avviato un'altra indagine sulla fusione fredda, il progetto HERMES , che utilizzerà tecniche e strumenti scientifici più avanzati sviluppati negli ultimi anni.
"Lo scopo è cercare un esperimento che produca in modo riproducibile alcuni effetti anomali", afferma Pekka Peljo , in una e-mail. È il coordinatore del progetto e professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e dei Materiali dell'Università di Turkuin Finlandia. "Stiamo rivisitando alcuni degli esperimenti precedenti. Inoltre, studieremo in dettaglio l'elettrochimica dei sistemi palladio-idrogeno e palladio-deuterio, utilizzando sistemi modello ben controllati come i cristalli singoli di palladio. Quindi, a breve, HERMES è una combinazione di studi fondamentali sul sistema palladio-idrogeno, ripetizione di alcuni promettenti esperimenti precedenti e sviluppo di nuovi approcci. Ad esempio, esamineremo le reazioni a temperature più elevate utilizzando ossidi solidi conduttori di protoni".
Anche così, i ricercatori non si aspettano necessariamente di trovare prove di fusione fredda.
"La maggior parte del campo scientifico pensa che sia stato molto probabilmente un artefatto sperimentale, cioè non è reale", spiega Peljo. "Fondamentalmente, quando il metallo palladio viene caricato con elevate quantità di deuterio, sembra che il più delle volte non accada nulla di insolito. Ma a volte, per ragioni non ben comprese, sembra che possa accadere qualcosa di strano. Originariamente, Pons e Fleischmann osservarono un eccesso di calore , ma ci sono segnalazioni di altri effetti anomali, come la radiazione di neutroni o la produzione di elio. Ma ci sono molti problemi di riproducibilità. Molto probabilmente, queste reazioni non sono in realtà la fusione, ma invece alcune altre reazioni nucleari che hanno luogo nel reticolo metallico. "
I ricercatori di HERMES non cercheranno di ricreare la ricerca di Pons e Fleischmann, mentre Peljo afferma che richiederebbe troppo tempo e sarebbe difficile.
"Invece, ci stiamo concentrando su materiali di dimensioni nanometriche, in cui il caricamento dovrebbe essere molto più veloce e le sollecitazioni dovute alla variazione di volume all'inserimento del deuterio dovrebbero essere molto inferiori", spiega. "Uno dei nostri obiettivi principali sono i cosiddetti esperimenti di co-elettrodeposizione, in cui il Pd-D viene depositato elettrochimicamente. Questo approccio è stato sviluppato dal Dr. Stanislaw Szpak e dalla Dr. Pamela Mosier-Boss nello SPAWAR Systems Center della US Navy a San Diego, California. Gli esperimenti sono ben documentati e i loro risultati sono stati pubblicati in più pubblicazioni scientifiche sottoposte a revisione paritaria, quindi il nostro primo approccio è cercare di riprodurre i loro risultati".
"Questo è un progetto ad alto rischio e ad alto rendimento, cioè c'è un'alta probabilità che non saremo in grado di osservare nulla di anomalo", dice Peljo. "D'altra parte, se il progetto avrà successo, avremo un esperimento riproducibile per sondare queste reazioni. Secondo la fisica moderna, tali reazioni non dovrebbero aver luogo, quindi dovrebbe essere sviluppata una nuova teoria per spiegare queste reazioni. C'è anche la possibilità di sviluppare nuove fonti di calore, poiché si dice che queste reazioni producano calore in eccesso dall'elettricità."
Secondo Peljo, le informazioni raccolte dalla ricerca HERMES sulle proprietà fondamentali dei sistemi palladio-idrogeno potrebbero anche aiutare a sviluppare un processo migliore per la produzione di idrogeno per le celle a combustibile per alimentare le automobili .
Ora è interessante
Il termine LENR – reazione nucleare a bassa energia – ora è usato da alcuni scienziati "per evitare lo stigma associato alla fusione fredda", secondo Munday.
