W nauce jest niewiele tematów bardziej kontrowersyjnych niż zimna fuzja. Nie ma teorii, która by ją wyjaśniła, ale Włosi opracowali urządzenie, które niezawodnie ją przeprowadza. Zimna fuzja to, najkrócej rzecz ujmując, hipotetyczna reakcja zachodząca w temperaturze zbliżonej do pokojowej, podczas której dwa małe jądra atomowe łączą się, tworząc cięższe jądro. Podczas takiej fuzji wydziela się, oczywiście, olbrzymia ilość energii.
Jako pierwsi mieli ją przeprowadzić Stanley Pons i Martin Fleishmann w latach 80. XX wieku, jednak ich eksperymentu nigdy nikomu nie udało się powtórzyć. Fleischmana i Ponsa okrzyknięto oszustami, a wszelki słuch o nich zaginął. Temat szybko został skompromitowany. Słowa "Cold Fusion" stały się synonimem oszustwa w naukowym świecie.
Prace trwają, choć nie ma teorii
Od kilku lat temat powraca. Problemy energetyczne ludzkości są tak duże, że badacze nie ustają w poszukiwaniach nowych źródeł energii – najlepiej takich, których po prostu nie sposób wyczerpać. Dlatego badania nad ziemną fuzją trwają dalej.
W zeszłym roku pisaliśmy o LENR (przeczytaj >>>). To jedna z nazw, które zastąpiły skompromitowaną „zimna fuzję”. LENR to Low Energy Nuclear Reactions – Niskoenergetyczne Reakcje Jądrowe. Jednak zasada pozostała ta sama. Badacze chcą zbudować urządzenie, w którym zachodziły będą reakcje syntezy jąder izotopów wodoru w temperaturze pokojowej. Efektem reakcji powinno być ciepło (i to dużo ciepła) oraz, w zależności od typu reakcji, promieniowanie gamma, jądra helu, trytu, protony.
Dlaczego zimna fuzja to kamień filozoficzny? „Normalne” reakcje termojądrowe wymagają bardzo wysokich energii. Albo ogromnych temperatur rzędu kilkunastu milionów stopni, lub rozpędzenia cząstek do ogromnych prędkości w akceleratorach. Jądra atomów są naładowane dodatnio i, aby się połączyły, muszą pokonać tak zwaną barierę Coulomba. W normalnych pokojowych temperaturach teoretycznie reakcje syntezy jąder wodoru nie zachodzą. Tyle przynajmniej mówi obowiązująca w świecie naukowym teoria.
Czy zatem zimna fuzja jest teoretycznie niemożliwa? Wprost przeciwnie. Klasyczna zimna synteza może zachodzić w bardzo specyficznych warunkach w bardzo silnym polu magnetycznym i rotującym elektrycznym. Pola jednak muszą być tak silne, że w ziemskich warunkach są niemożliwe do odtworzenia. Pojawiają się w skalach astrofizycznych.
Tym niemniej: zimna fuzja zachodzi. Obecnie coraz więcej ośrodków naukowych, w tym amerykańskie wojskowe laboratoria, ale także japońskie, włoskie, izraelskie i chińskie, donoszą o eksperymentach z zimną fuzją, w których, ich zdaniem, musi dochodzić do reakcji syntezy jąder deuteru. „Klasyczna” zimna fuzja miałaby zachodzić podczas elektrolizy (przepuszczania prądu elektrycznego) przez tak zwaną ciężką wodę z użyciem elektrod z palladu. W procesie tym obserwowano wydzielanie się znacznych ilości ciepła, nadmiarowych jak na „zwykłą” reakcję chemiczną. Według doniesień udało się także znaleźć jądra helu, neutrony, promieniowanie. Gdyby tak było byłaby to bardzo silna przesłanka, że jednak zimna fuzja zachodzi. Trudno bowiem wytłumaczyć inaczej wyniki tajemniczej reakcji.
Kłopot polega na tym, że po pierwsze: nie zawsze pojawiają się wszystkie wymagane produkty syntezy, a po drugie nikt nie potrafi wytłumaczyć mechanizmu reakcji zimnej fuzji. I po trzecie wreszcie: powtarzane eksperymenty raz się udają, a raz nie. Nikt nie wie, dlaczego.
Włosi mogą za każdym razem
Wszystko wskazuje na to, że Włosi pokonali barierę powtarzalności. Andrea Rossi i Sergio Focardi z Uniwerytetu w Bolonii ogłosili właśnie, że opracowali urządzenie, w którym możliwe jest przeprowadzenie zimnej fuzji i uzyskanie energii 12 400 W (a energia dostarczona wyniosła tylko 400 W). W miniony piątek na prywatnej konferencji prasowej pokazali swoją cudowną maszynę i przeprowadzili eksperyment, który miał być zimną fuzją niklu z wodorem.
Dodatkową sensacją było to, że urządzenie jest już gotowe do masowej, komercyjnej produkcji, która może rozpocząć się jeszcze w tym roku.
Reaktor Rossiego Focardiego ma zużywać 1000 W energii, które po kilku minutach funkcjonowania spada do 400 W. Podczas każdej minuty jego działania 292 gramy wody o temperaturze 20 stopni C zmieniają się w parę o temperaturze 101 stopni. Zwykle podniesienie temperatury wody o 80 stopni potrzebuje 12 400 W, a zatem to poważny zysk energetyczny. Uzyskaną energię cieplną można przetworzyć na elektryczną. Włosi obliczyli, że koszt tak uzyskanej elektryczności to mnie niż 1 cent za 1 kW. To dużo mniej niż w przypadku węgla czy gazu!
Podczas fuzji powstaje miedź i promieniowanie, co upewnia włoskich odkrywców, że rzeczywiście generują reakcje jądrowe. Włosi zapewniają przy tym, że cały proces nie wytwarza odpadów jądrowych, nie „ucieka” również żadne promieniowanie. Wystarczy wcisnąć przycisk i cieszyć się najtańszą energią na świecie.
Co na to świat nauki?
Rossi i Focardi opublikowali swoje ustalenia w Journal of Nuclear Physics, czasopiśmie założonym przez nich samych. Na razie, oczywiście, nie mają dobrej teorii, która wyjaśnia, jak działa ich maszyna. – Obecność miedzi i energii to wystarczające dowody – mówią.
Z powodu braku odpowiedniej teorii, maszyna Włochów została nagłośniona tylko przez niektóre media. Steven B. Krivit, wydawca New Energy Times, zauważa, że urządzenie Rossiego i Focardiego podobne jest do urządzenia LENR, opracowanego przez Francesco Piantelliego ze Sieny. Krivit zdaje się wręcz sugerować plagiat. – Ja wykonałem działające urządzenie, a Piantelli nie – broni się Rossi.
Inni zauważają z przekąsem, że Rossi ma na koncie przestępstwa skarbowe, oszustwa podatkowe i nielegalny import złota. Czyżby odkrył nowe źródło dochodów?
Są jednak i tacy, którzy wierzą bolońskim fizykom. Giuseppe Levi, fizyk jądrowy z INFN (Włoski Instytut Fizyki Jądrowej) pomógł im nawet zorganizować konferencję. Levi potwierdza, że 12 kW energii rzeczywiście pojawia się w urządzeniu „znikąd”.
W bolońskie urządzenie chcą zainwestować Grecy - Defkalion Energy z siedzibą w Atenach stworzy komercyjną wersje urządzenia. – To dla nas najważniejsze – mówi Rossi. – Rywalizacja toczy się na rynku. Jeżeli ktoś posiada działającą technologię, nie musi przekonywać ludzi próżnym gadaniem. Robi reaktor, który działa, a następnie go sprzedaje. To właśnie robimy – odgryza się.
Pozostaje pytanie, co właściwie zachodzi w urządzeniu Włochów. I czym dokładnie jest zimna fuzja.
(ew/PhysOrg.com/polskieradio.pl)
Zobacz relację z bolońskiej konferencji i prezentację urządzenia (język włoski):
