A certi, potrebbe sembrare che indagare e riesaminare la fusione fredda sia uno spreco di tempo e risorse, ma alcuni scienziati non la vedono in questo modo. Yves Forestier/Getty Images Già 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 hanno fatto 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 - ed erano stati in grado di farlo a temperatura ambiente, senza immettere più energia del processo prodotto, come questa retrospettiva di Wired del 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 ha concluso che erano 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 fenomeno reale, "Pietro N. Saeta, professore di fisica all'Harvey Mudd College, ha scritto su Scientific American nel 1999.
Comunque, l'interesse degli scienziati per la fusione fredda non è mai scomparso del tutto, e hanno continuato a fare ricerche su di esso. 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, Per 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, "Jeremy Munday, uno dei partecipanti alla ricerca di Google, spiega in una mail. È professore di ingegneria elettrica e informatica all'Università della California, Davis. "Affinché avvenga la fusione, i nuclei degli atomi, che sono caricati positivamente, bisogno di avvicinarsi abbastanza da fondersi (unirsi) insieme. Se questo accade, l'energia viene rilasciata. La difficoltà è che i nuclei carichi positivamente si respingono. Se ci sono molti nuclei vicini tra loro - alta densità - e hanno molta energia cinetica (alta temperatura), questa reazione può verificarsi. In natura, il sole è alimentato dalla fusione, ma le temperature e le densità necessarie per sostenere quelle reazioni sono molto difficili sulla Terra. La fusione fredda è l'idea che la fusione possa avvenire a temperature molto più basse, rendendolo 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, Munday aggiunge. "Non abbiamo trovato alcuna prova di fusione fredda, ma questo non significa che non esista".
Gli scienziati Stanley Pons (a sinistra) e Martin Fleischmann testimoniano la loro scoperta della fusione fredda davanti al Comitato per la scienza della Camera, Spazio e tecnologia nel 1989. Diana Walker/Getty Images A un laico, 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 pioniere delle innovazioni tecnologiche.
"Gli spin-off sono forse uno dei maggiori impatti che la nostra ricerca in questo settore ha avuto, " Munday dice. "Grazie alla collaborazione di Google, abbiamo pubblicato collettivamente più di 20 articoli su riviste ad alto impatto come Nature, Materiali della natura, Catalisi della natura, varie riviste dell'American Chemical Society, ecc. e ad oggi sono stati concessi due brevetti. Oltre ai documenti direttamente sui processi di fusione a bassa energia, abbiamo avuto articoli sull'interessante fisica dei materiali e sulle proprietà ottiche degli idruri metallici, nonché sui loro usi nei sensori e per i catalizzatori".
In Europa, un team multinazionale di scienziati ha recentemente intrapreso un'altra indagine sulla fusione fredda, il progetto HERMES, che impiegherà tecniche e strumenti scientifici più avanzati sviluppati negli ultimi anni.
"Lo scopo è cercare di cercare un esperimento che produrrebbe in modo riproducibile degli effetti anomali, "dice Pekka Peljo, in una e-mail. È il coordinatore del progetto, e professore associato presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e dei Materiali presso l'Università di Turku in 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 in breve, HERMES è una combinazione di studi fondamentali sul sistema palladio-idrogeno, ripetizione di alcuni promettenti esperimenti precedenti, e sviluppo di nuovi approcci. Per esempio, esamineremo le reazioni a temperature più elevate utilizzando ossidi solidi conduttivi protonici".
Comunque, 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 palladio viene caricato con elevate quantità di deuterio, sembra che il più delle volte non succeda nulla di insolito. Ma a volte, per ragioni non ben comprese, sembra che possa succedere 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. Più probabilmente, queste reazioni non sono in realtà fusione, ma invece alcune altre reazioni nucleari che hanno luogo nel reticolo metallico."
I ricercatori HERMES non cercheranno di ricreare la ricerca di Pons e Fleischmann, mentre Peljo dice che sarebbe troppo lungo e difficile.
"Anziché, ci stiamo concentrando su materiali di dimensioni nanometriche, dove 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, dove Pd-D si deposita elettrochimicamente. Questo approccio è stato sviluppato dal Dr. Stanislaw Szpak e dalla Dr. Pamela Mosier-Boss presso il Navy SPAWAR Systems Center degli Stati Uniti 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 ad alto rischio, progetto ad alta ricompensa, cioè., c'è un'altissima probabilità che non saremo in grado di osservare nulla di anomalo, " dice Peljo. "D'altra parte, se il progetto ha successo, avremo un esperimento riproducibile per sondare queste reazioni. Secondo la fisica moderna, nessuna reazione di questo tipo dovrebbe aver luogo, quindi una nuova teoria dovrebbe essere sviluppata 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."
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, secondo Peljo.
Ora è interessanteIl termine LENR - reazione nucleare a bassa energia - è ora utilizzato da alcuni scienziati "per evitare lo stigma associato alla fusione fredda, "Secondo Munday.
