W marcu 1989 roku na konferencji prasowej w Salt Lake City naukowcy Stanley Pons z University of Utah i Martin Fleischmann z brytyjskiego University of Southampton wydali zaskakujące oświadczenie. Naukowcom udało się połączyć jądra atomowe izotopu wodoru w celu wytworzenia helu – tego samego rodzaju procesu, który zasila słońce – i byli w stanie to zrobić w temperaturze pokojowej, bez wkładania większej ilości energii niż wytworzony proces. jak ta retrospektywa Wired z 2009 roku.
Badania wzbudziły nadzieje na nowe źródło obfitej energii, które zastąpiłoby paliwa kopalne i konwencjonalną energię jądrową , o czym donosi CBS News z tamtego okresu. Ale inni badacze, którzy próbowali powtórzyć eksperymenty, nie byli w stanie odtworzyć wyników, albo doszli do wniosku, że były one spowodowane błędami eksperymentalnymi, zgodnie z artykułem New York Times z 1989 roku . „Większość społeczności naukowej nie uważa już zimnej fuzji za prawdziwy fenomen” – napisał w 1999 roku w „Scientific American ” Peter N. Saeta, profesor fizyki w Harvey Mudd College .
Sen umiera ciężko
Mimo to zainteresowanie naukowców zimną fuzją nigdy całkowicie nie zniknęło i nadal prowadzą nad tym badania. Chociaż nikt nie był w stanie jednoznacznie udowodnić, że można to osiągnąć, ta praca faktycznie przyniosła cenną wiedzę na inne sposoby.
Na przykład kilka lat temu Google sfinansował wieloletnie badania nad fuzją na zimno, które obejmowały również naukowców z kilku uniwersytetów oraz Lawrence Berkeley National Laboratory . Naukowcy ostatecznie opublikowali artykuł w Nature z 2019 r., w którym ujawnili, że ich wysiłki „jeszcze nie dostarczyły żadnych dowodów na taki efekt”.
„Fuzja jądrowa jest potencjalnym źródłem energii, które może zapewnić ogromną ilość energii bez szkodliwych produktów ubocznych” – wyjaśnia w e-mailu Jeremy Munday , jeden z uczestników badania Google. Jest profesorem inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. „Aby nastąpiła fuzja, jądra atomów, które są naładowane dodatnio, muszą zbliżyć się do siebie (połączyć) ze sobą. Jeśli tak się stanie, energia jest uwalniana. Trudność polega na tym, że dodatnio naładowane jądra odpychają się nawzajem. jest wiele jąder blisko siebie — wysoka gęstość — i mają dużo energii kinetycznej (wysoka temperatura), taka reakcja może zajść.W naturze słońce jest zasilane przez fuzję, ale temperatury i gęstości niezbędne do podtrzymania tych reakcji są bardzo trudne na Ziemi. Zimna fuzja to idea, że fuzja może zachodzić w znacznie niższych temperaturach, co czyni ją wykonalną jako źródło energii na Ziemi.
„Naprawdę trudno jest wykluczyć jakieś zjawisko, co jest jednym z powodów, dla których te koncepcje krążą od tak dawna” – dodaje Munday. „Nie znaleźliśmy żadnych dowodów zimnej fuzji, ale to nie znaczy, że nie istnieje”.
Laikowi mogłoby się wydawać, że badanie i ponowne dochodzenie w celu znalezienia dowodów zimnej fuzji byłoby stratą czasu i zasobów. Ale naukowcy nie widzą tego w ten sposób, ponieważ poszukując, gromadzą innego rodzaju wiedzę i są pionierami innowacji technologicznych.
„Podziały są prawdopodobnie jednym z największych skutków, jakie wywarły nasze badania w tej dziedzinie” – mówi Munday. „Dzięki współpracy z Google wspólnie opublikowaliśmy ponad 20 artykułów w prestiżowych czasopismach, takich jak Nature, Nature Materials, Nature Catalysis, różne czasopisma American Chemical Society itp., i jak dotąd otrzymaliśmy dwa patenty. Oprócz artykułów bezpośrednio o procesach syntezy jądrowej o niższej energii, mieliśmy artykuły o interesującej fizyce materiałów i właściwościach optycznych wodorków metali, a także o ich zastosowaniach w czujnikach i katalizatorach”.
Projekt HERMES
W Europie międzynarodowy zespół naukowców rozpoczął niedawno kolejne badanie zimnej fuzji, projekt HERMES , który będzie wykorzystywał bardziej zaawansowane techniki naukowe i narzędzia opracowane w ostatnich latach.
„Celem jest próba poszukiwania eksperymentu, który w sposób powtarzalny dawałby pewne anomalne efekty” – mówi Pekka Peljo w e-mailu. Koordynator projektu, adiunkt w Katedrze Inżynierii Mechanicznej i Materiałowej Uniwersytetu w Turkuw Finlandii. „Wracamy do niektórych poprzednich eksperymentów. Ponadto zamierzamy szczegółowo zbadać elektrochemię układów pallad-wodór i pallad-deuter, wykorzystując dobrze kontrolowane układy modelowe, takie jak monokryształy palladu. Krótko mówiąc, HERMES jest kombinacją podstawowe badania nad układem pallad-wodór, powtórzenie niektórych obiecujących wcześniejszych eksperymentów i opracowanie nowych podejść. Na przykład przyjrzymy się reakcjom w wyższych temperaturach z wykorzystaniem stałych tlenków przewodzących protony.
Mimo to naukowcy niekoniecznie spodziewają się znaleźć dowody na zimną fuzję.
„Większość środowiska naukowego uważa, że najprawdopodobniej był to artefakt eksperymentalny, tj. nie jest prawdziwy” – wyjaśnia Peljo. „Zasadniczo, gdy metaliczny pallad jest obciążony dużymi ilościami deuteru, wydaje się, że przez większość czasu nie dzieje się nic niezwykłego. Ale czasami, z niezbyt dobrze zrozumiałych powodów, wydaje się, że może się zdarzyć coś dziwnego. Pierwotnie Pons i Fleischmann zaobserwowali nadmiar ciepła , ale są doniesienia o innych anomalnych efektach, takich jak promieniowanie neutronowe lub produkcja helu.Istnieje jednak wiele problemów z odtwarzalnością.Najprawdopodobniej te reakcje nie są w rzeczywistości fuzją, ale innymi reakcjami jądrowymi zachodzącymi w metalowej sieci. "
Naukowcy z HERMES nie będą próbowali odtworzyć badań Ponsa i Fleischmanna, podczas gdy Peljo mówi, że byłoby to zbyt czasochłonne i trudne.
„Zamiast tego skupiamy się na materiałach nanometrycznych, w których ładowanie powinno być znacznie szybsze, a naprężenia wynikające ze zmiany objętości po wprowadzeniu deuteru powinny być znacznie mniejsze” – wyjaśnia. „Jednym z naszych głównych zainteresowań są eksperymenty z tzw. ko-elektrosadzaniem, w których Pd-D osadzany jest elektrochemicznie. Podejście to zostało opracowane przez dr Stanisława Szpaka i dr Pamelę Mosier-Boss w US Navy SPAWAR Systems Center w San Diego, Kalifornia. Eksperymenty są dobrze udokumentowane, a ich wyniki opublikowano w wielu recenzowanych publikacjach naukowych, więc naszym pierwszym podejściem jest próba odtworzenia ich wyników.
„Jest to projekt o wysokim ryzyku i wysokich nagrodach, co oznacza, że istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że nie będziemy w stanie zaobserwować niczego anomalnego” – mówi Peljo. „Z drugiej strony, jeśli projekt się powiedzie, będziemy mieli powtarzalny eksperyment, aby zbadać te reakcje. Według współczesnej fizyki takie reakcje nie powinny mieć miejsca, dlatego należy opracować nową teorię wyjaśniającą te reakcje. możliwość opracowania nowych źródeł ciepła, ponieważ twierdzi się, że te reakcje wytwarzają nadmiar ciepła z energii elektrycznej”.
Według Peljo, informacje zebrane w ramach projektu HERMES na temat podstawowych właściwości systemów palladowo-wodorowych mogą również pomóc w opracowaniu lepszego procesu produkcji wodoru do ogniw paliwowych do zasilania samochodów .
Teraz to ciekawe
Termin LENR – reakcja jądrowa o niskiej energii – jest teraz używany przez niektórych naukowców „aby uniknąć piętna związanego z zimną fuzją”, według Munday.
