Em março de 1989, em uma entrevista coletiva em Salt Lake City, os cientistas Stanley Pons da Universidade de Utah e Martin Fleischmann da Universidade de Southampton na Grã-Bretanha fizeram um anúncio surpreendente. Os pesquisadores conseguiram fundir os núcleos atômicos de um isótopo de hidrogênio para criar hélio - o mesmo tipo de processo que alimenta o sol - e eles foram capazes de fazer isso em temperatura ambiente, sem colocar mais energia do que o processo produzido, como esta retrospectiva com fio de detalhes de 2009.
A pesquisa levantou esperanças de uma nova fonte de energia abundante que substituiria os combustíveis fósseis e a energia nuclear convencional , como relatou uma história da CBS News daquela época. Mas outros pesquisadores que tentaram duplicar os experimentos não foram capazes de reproduzir os resultados, ou então concluíram que eles foram causados por erros experimentais, de acordo com um artigo de 1989 do New York Times . "A maior parte da comunidade científica não considera mais a fusão a frio um fenômeno real", escreveu Peter N. Saeta, professor de física do Harvey Mudd College, na Scientific American em 1999.
O sonho morre dificilmente
Mesmo assim, o interesse dos cientistas pela fusão a frio nunca desapareceu completamente e eles continuaram a fazer pesquisas sobre o assunto. Embora ninguém tenha sido capaz de provar conclusivamente que isso pode ser realizado, esse trabalho, na verdade, rendeu um conhecimento valioso de outras maneiras.
Vários anos atrás, por exemplo, o Google financiou uma investigação de vários anos de fusão a frio que incluiu pesquisadores de várias universidades e também do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley . Os pesquisadores finalmente publicaram um artigo da Nature de 2019 no qual revelaram que seus esforços "ainda não produziram qualquer evidência de tal efeito."
"A fusão nuclear é uma fonte de energia potencial que pode fornecer uma grande quantidade de energia sem subprodutos prejudiciais" , explica Jeremy Munday , um dos participantes da pesquisa do Google, por e-mail. Ele é professor de engenharia elétrica e da computação na Universidade da Califórnia, Davis. "Para que a fusão ocorra, os núcleos dos átomos, que são carregados positivamente, precisam se aproximar o suficiente para se fundir (se juntar). Se isso acontecer, a energia é liberada. A dificuldade é que os núcleos carregados positivamente se repelem. Se houver são muitos núcleos próximos - alta densidade - e eles têm muita energia cinética (alta temperatura), essa reação pode acontecer. Na natureza, o sol é alimentado por fusão, mas as temperaturas e densidades necessárias para sustentar essas reações são muito difícil na Terra. A fusão a frio é a ideia de que a fusão poderia ocorrer em temperaturas muito mais baixas, tornando-a viável como fonte de energia na Terra.
"É realmente difícil descartar um fenômeno, que é uma das razões pelas quais esses conceitos existem há tanto tempo", acrescenta Munday. "Não encontramos nenhuma evidência de fusão a frio, mas isso não significa que ela não exista."
Para um leigo, pode parecer que investigar e re-investigar para encontrar evidências de fusão a frio seria uma perda de tempo e recursos. Mas os cientistas não enxergam dessa forma, porque à medida que pesquisam, eles reúnem outros tipos de conhecimento e inovações tecnológicas pioneiras.
“Os desdobramentos são talvez um dos maiores impactos de nossa pesquisa nessa área”, diz Munday. "Por meio da colaboração do Google, publicamos coletivamente mais de 20 artigos em periódicos de alto impacto, como Nature, Nature Materials, Nature Catalysis, vários periódicos da American Chemical Society etc. e recebemos duas patentes até o momento. Além dos artigos diretamente sobre processos de fusão de baixa energia, tivemos artigos sobre a física de materiais interessantes e propriedades ópticas de hidretos de metal, bem como seus usos em sensores e para catalisadores. "
O Projeto HERMES
Na Europa, uma equipe multinacional de cientistas embarcou recentemente em mais uma investigação sobre fusão a frio, o projeto HERMES , que empregará técnicas e ferramentas científicas mais avançadas desenvolvidas nos últimos anos.
“O objetivo é tentar buscar um experimento que produzisse de forma reproduzível alguns efeitos anômalos”, diz Pekka Peljo , por e-mail. Ele é o coordenador do projeto e professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica e de Materiais da Universidade de Turkuna Finlândia. "Estamos revisitando alguns dos experimentos anteriores. Além disso, vamos estudar a eletroquímica dos sistemas de paládio-hidrogênio e paládio-deutério em detalhes, utilizando sistemas modelo bem controlados, como cristais únicos de paládio. Portanto, em breve, HERMES é uma combinação de estudos fundamentais sobre o sistema de paládio-hidrogênio, repetição de alguns experimentos anteriores promissores e desenvolvimento de novas abordagens. Por exemplo, vamos olhar para reações em temperaturas mais altas utilizando óxidos sólidos condutores de prótons. "
Mesmo assim, os pesquisadores não esperam necessariamente encontrar evidências de fusão a frio.
“A maior parte do campo científico acha que provavelmente foi um artefato experimental, ou seja, não é real”, explica Peljo. "Basicamente, quando o paládio metálico é carregado com grandes quantidades de deutério, parece que na maioria das vezes nada de anormal acontece. Mas às vezes, por motivos não bem compreendidos, parece que algo estranho pode acontecer. Originalmente, Pons e Fleischmann observaram excesso de calor , mas há relatos de outros efeitos anômalos, como radiação de nêutrons ou produção de hélio. Mas há muitos problemas de reprodutibilidade. Muito provavelmente, essas reações não são realmente fusão, mas sim algumas outras reações nucleares que ocorrem na estrutura metálica. "
Os pesquisadores do HERMES não tentarão recriar a pesquisa de Pons e Fleischmann, enquanto Peljo diz que seria muito demorado e difícil.
“Em vez disso, estamos nos concentrando em materiais nanométricos, onde o carregamento deve ser muito mais rápido e as tensões devido à mudança de volume na inserção do deutério devem ser muito menores”, explica ele. "Um dos nossos principais focos são os chamados experimentos de co-eletrodeposição, onde o Pd-D é depositado eletroquimicamente. Esta abordagem foi desenvolvida pelo Dr. Stanislaw Szpak e pela Dra. Pamela Mosier-Boss no Centro de Sistemas SPAWAR da Marinha dos EUA em San Diego, Califórnia. Os experimentos são bem documentados e seus resultados foram publicados em vários artigos científicos revisados por pares, então nossa primeira abordagem é tentar reproduzir seus resultados. "
“Este é um projeto de alto risco e alta recompensa, ou seja, há uma probabilidade muito alta de não sermos capazes de observar nada anômalo”, diz Peljo. “Por outro lado, se o projeto for bem-sucedido, teremos um experimento reprodutível para sondar essas reações. De acordo com a física moderna, essas reações não deveriam ocorrer, então uma nova teoria deveria ser desenvolvida para explicar essas reações. a possibilidade de desenvolver novas fontes de calor, já que essas reações estão produzindo excesso de calor a partir da eletricidade. "
As informações que a pesquisa do HERMES reúne sobre as propriedades fundamentais dos sistemas de paládio-hidrogênio também podem ajudar no desenvolvimento de um processo melhor para a produção de hidrogênio para células de combustível para alimentar automóveis , de acordo com Peljo.
Agora isso é interessante
O termo LENR - reação nuclear de baixa energia - agora é usado por alguns cientistas "para evitar o estigma associado à fusão a frio", segundo Munday.
