Se ha hablado mucho de ello en algunas épocas, pero a menudo con referencias oscuras o confusas: fusión fría , ¿qué es? Tratemos de ser claros.
El término ' fusión nuclear fría ' pretende definir un fenómeno de naturaleza nuclear que se produciría a presiones y temperaturas mucho más bajas que las necesarias para obtener la fusión nuclear 'caliente', es decir, tradicional.
Un poco de historia de la fusión fría
El fenómeno, que en realidad causa escepticismo en la comunidad científica internacional hasta el día de hoy, fue descubierto tras los experimentos realizados por los profesores Martin Fleischmann y Stanley Pons de la Universidad de Utah , en 1989 , cuando los dos físicos, que se ocuparon de fusión en caliente, anunciaron que habían obtenido un 'exceso de calor' al conducir la electricidad entre el platino y el paladio en celdas de agua pesada (es decir, agua altamente enriquecida en deuterio, isótopo de hidrógeno, y más densa que el agua normal en aproximadamente un 11%). ).
Inmediatamente, el anuncio de Pons y Fleischmann provocó un terremoto en la comunidad científica : la falta de una explicación teórica del fenómeno y sus dificultades de reproducibilidad contribuyeron a crear un escepticismo generalizado en la comunidad científica.
Este particular fenómeno científico o paracientífico revivió en la década de 2000, con todos los protagonistas italianos. Primero gracias a los estudios del Prof. Giuliano Preparata y más recientemente gracias a Sergio Focardi , profesor de la Universidad de Bolonia, quien, junto con el ingeniero Andrea Rossi , inventó un prototipo, llamado E-Cat ( Energy Catalizer ) para el fundición en frío.
E-Cat , un dispositivo bastante simple (al menos en tamaño y en número de piezas), funciona calentando un sistema formado por níquel e hidrógeno a una temperatura no muy alta : en un reciente experimento público, obtuvo la 'penetración' del núcleo de níquel por el del hidrógeno, generando una reacción nuclear que liberó energía.
Pero el aspecto más interesante del experimento, cuyos detalles técnicos aún no están claros, es que, sobre todo, esta fusión habría podido producir una cantidad de energía limpia mucho mayor que la utilizada para iniciar la reacción en sí: de hecho, frente a una inversión inicial de energía igual a 1 kilovatio , reducido en pocos minutos a 400 vatios, el reactor podría producir hasta 14 kw de energía , con una ganancia de energía 31 veces mayor que la entrada.
No solo eso: Focardi y Rossi habrían podido descomponer casi por completo los rayos gamma , es decir, los rayos radiactivos liberados naturalmente durante una fusión nuclear.
¿Energía en abundancia y, además , energía limpia , por tanto, también destinada a la calefacción doméstica y no un pariente cercano de la industria bélica como ocurre en el caso de la energía nuclear como se la conoce normalmente?
¿Demasiados condicionales? ¡Demasiado bueno para ser verdad!
Este prototipo creado, similar en tamaño a un electrodoméstico, no se ha convertido en una mercancía como hubiera sido bueno pensar. No nos detenemos en los diversos pasos corporativos que deberían haber llevado a E-Cat a ser producido en masa por una empresa griega con sede en Chipre, Defkalion .
Los resultados de los experimentos realizados por los dos estudiosos nunca han convencido del todo a la comunidad científica , que se muestra escéptica ante una realidad experimental que, a nivel teórico, no se puede explicar : las partículas de níquel e hidrógeno, de hecho, según las leyes de la física, siendo ambas positivas, no debería interactuar entre sí.
Y sobre todo, E-Cat no se ha consolidado como un generador de energía portátil confiable, de hecho, se han perdido rastros a lo largo de los años. Como muchos escépticos habían predicho anteriormente.
Fusión fría: para comprender mejor el concepto
En primer lugar, es necesario aclarar brevemente qué es la fusión nuclear : es la reacción por la cual dos núcleos ligeros, a menudo hidrógeno o sus isótopos, chocan y se fusionan en un solo núcleo más pesado, desarrollando así una gran cantidad de energía. Evidentemente, es imposible resumir en pocas palabras un proceso tan complejo pero, lo que importa, es que la causa del acercamiento de los núcleos de hidrógeno está dada por la muy fuerte agitación térmica , generada por la alta presión entre los núcleos de hidrógeno .
Las temperaturas extremadamente altas (¡unos 15.000 ° C!) Generadas por esta inmensa presión hacen que los núcleos adquieran la energía suficiente para poder vencer la repulsión electrostática mutua , acercándose así al punto tal que provoque la fusión .
Esto explica la razón del término " fusión fría ", que define, por oposición, una fusión de núcleos que se produce a una temperatura mucho, mucho menor que los 15.000 ° C que requiere la fusión 'nuclear ' tradicional o, precisamente, ' caliente '.
Se puede lograr mediante dos procesos : el confinamiento 'muón' y el confinamiento químico.
El confinamiento de muones
El muón es una partícula con una masa equivalente a unas 200 veces la del electrón y tiene una vida media de unas 2,2 millonésimas de segundo. Esta partícula, al desintegrarse, convierte el 99,5% de su masa en energía . La primera verificación experimental de este fenómeno fue realizada en 1957 por L. Álvarez en Berkeley, pero verificaciones en profundidad demostraron posteriormente que la cantidad de energía producida , aunque producida de manera irrefutable, era muy pequeña, ya que el muón era capaz de catalizar , como mucho, solo una reacciónantes de desintegrarse. Hasta la fecha, la investigación sobre el aprovechamiento del potencial de esta partícula en el rango de temperaturas que van de -260 ° C a 530 ° C, ha llevado al interesante resultado de unas doscientas fusiones por cada muón, un valor, sin embargo, todavía demasiado bajo visto. que es suficiente para compensar la energía de alimentación del propio reactor de muones.
El confinamiento químico
La fusión fría , en este caso, se basa en la gran propiedad de 'absorción' que tiene el paladio hacia el hidrógeno y sus isótopos. Precisamente en esta característica se basó la celda electrolítica de "fusión en frío" presentada por Fleischmann y Pons en 1989 .
El aparato de los dos investigadores consistía, en esencia, en una solución de agua pesada (agua con Deuterio en lugar de Hidrógeno) en la que se sumergían dos electrodos, el negativo (o cátodo) constituido por Paladio y el positivo (o ánodo) de platino.
Al alimentar la celda electrolítica desde el exterior con electricidad , los dos estudiosos habían obtenido una serie de productos "anómalos" para una electrólisis simple y, además, una cantidad de energía en forma de calor superior a 4 veces la suministrada en entrada : en esencialmente, una reacción de fusión nuclear obtenida, sin embargo, a temperaturas muy bajas.
Fusión fría: ¿funciona o no?
Posteriormente otros , refiriéndose al camino abierto por los experimentos de los dos electroquímicos, alcanzaron resultados similares , pero, a pesar de la evidencia de los resultados presentados, una gran parte de la comunidad científica internacional acogió con mucha controversia los resultados experimentales y, a día de hoy, se impone. escepticismo .
El verdadero meollo de esta controversia científica decenal se basa en la falta de reproducibilidad 'exacta' de este tipo de experimentos: en la práctica, los efectos descritos, como los excesos de energía y las emisiones de partículas y radiaciones, no siempre ocurren, sino sólo en la aparición de condiciones específicas, incluidas por ahora solo parcialmente .
A pesar del obstáculo experimental, desde un punto de vista teórico se han realizado numerosos esfuerzos para comprender el origen de los mecanismos subyacentes a los fenómenos de la “fusión fría”.
Sin embargo, ya no parece creerse que esta podría ser una solución capaz de producir energía limpia y renovable.