On en a beaucoup parlé à certaines périodes, mais souvent avec des références obscures ou déroutantes: la fusion froide , qu'est-ce que c'est? Essayons d'être clairs.
Le terme « fusion nucléaire froide » vise à définir un phénomène de nature nucléaire qui se produirait à des pressions et des températures bien inférieures à celles nécessaires pour obtenir une fusion nucléaire «chaude», c'est-à-dire traditionnelle.
Un peu d'histoire de la fusion froide
Le phénomène, qui suscite encore aujourd'hui le scepticisme de la communauté scientifique internationale, a été découvert à la suite des expériences menées par les professeurs Martin Fleischmann et Stanley Pons de l'Université de l'Utah , en 1989 , lorsque les deux physiciens, qui ont traité fusion chaude, a annoncé qu'ils avaient obtenu un `` excès de chaleur '' en conduisant l'électricité entre le platine et le palladium dans des cellules à eau lourde (c'est-à-dire de l'eau hautement enrichie en deutérium, isotope de l'hydrogène et plus dense que l'eau normale d'environ 11%) ).
Immédiatement, l'annonce de Pons et Fleischmann a provoqué un tremblement de terre au sein de la communauté scientifique : l'absence d'explication théorique du phénomène et ses difficultés de reproductibilité ont contribué à créer un scepticisme généralisé au sein de la communauté scientifique.
Ce phénomène scientifique ou para-scientifique particulier a repris dans les années 2000, avec tous les protagonistes italiens. D'abord grâce aux études du Pr Giuliano Preparata et plus récemment à Sergio Focardi , professeur à l'Université de Bologne, qui, en tandem avec l'ingénieur Andrea Rossi , a inventé un prototype, appelé E-Cat ( Energy Catalizer ) pour le coulée à froid.
E-Cat , un appareil assez simple (au moins en taille et en nombre de pièces), fonctionne en chauffant un système formé par le nickel et l'hydrogène à une température pas très élevée : dans une expérience publique récente, il a obtenu la `` pénétration '' du noyau de nickel par celui de l'hydrogène, générant une réaction nucléaire qui libère de l'énergie.
Mais l' aspect le plus intéressant de l'expérience, dont les détails techniques ne sont toujours pas clairs, est que, surtout, cette fusion aurait pu produire une quantité d'énergie propre beaucoup plus élevée que celle utilisée pour déclencher la réaction elle-même: en effet, contre un investissement initial d'énergie égal à 1 kilowatt , réduit en quelques minutes à 400 watts, le réacteur serait capable de produire jusqu'à 14 kW d'énergie , avec un gain d'énergie 31 fois supérieur à l'apport.
Pas seulement cela: Focardi et Rossi auraient pu décomposer presque totalement les rayons gamma , c'est-à-dire les rayons radioactifs naturellement libérés lors d'une fusion nucléaire.
Une énergie en abondance et, de surcroît , une énergie propre , donc, également destinée au chauffage domestique et non un proche parent de l'industrie de guerre comme cela se produit dans le cas du nucléaire comme on l'appelle normalement?
Trop de conditionnelles? Trop beau pour être vrai!
Ce prototype créé, de taille similaire à un appareil électroménager, n'est pas devenu une marchandise comme il aurait été agréable de le penser. Nous ne nous attardons pas sur les différentes étapes de l'entreprise qui auraient dû conduire E-Cat à être produit en série par une société grecque basée à Chypre, Defkalion .
Les résultats des expériences menées par les deux savants n'ont jamais complètement convaincu la communauté scientifique , sceptique quant à une réalité expérimentale qui, sur le plan théorique, ne s'explique pas : les particules de nickel et d'hydrogène, en fait, selon les lois de la physique, étant à la fois positive, ne devrait pas interagir.
Et surtout, E-Cat ne s'est pas imposé comme un générateur d'énergie portable fiable, en effet, des traces ont été perdues au fil des ans. Comme de nombreux sceptiques l'avaient prédit auparavant.
Fusion froide: pour mieux comprendre le concept
Tout d'abord, il est nécessaire de clarifier brièvement ce qu'est la fusion nucléaire : c'est la réaction par laquelle deux noyaux légers, souvent l'hydrogène ou ses isotopes, se heurtent et fusionnent en un seul noyau plus lourd, développant ainsi une grande quantité d'énergie. Evidemment il est impossible de résumer un processus aussi complexe en quelques mots mais, ce qui compte, c'est que la cause de l'approche des noyaux d'hydrogène est donnée par la très forte agitation thermique , générée par la haute pression entre les noyaux d'hydrogène .
Les températures extrêmement élevées (environ 15 000 ° C!) Générées par cette immense pression font que les noyaux acquièrent une énergie suffisante pour pouvoir surmonter la répulsion électrostatique mutuelle , se rapprochant ainsi du point de manière à provoquer la fusion .
Ceci explique la raison du terme « fusion froide », qui définit, par opposition, une fusion de noyaux qui se produit à une température bien, bien inférieure aux 15 000 ° C exigés par la fusion «nucléaire » traditionnelle ou, précisément, » chaud '.
Elle peut être réalisée par deux procédés : le confinement «muon» et le confinement chimique.
Le confinement des muons
Le muon est une particule d'une masse égale à environ 200 fois celle de l'électron et a une durée de vie moyenne d'environ 2,2 millionièmes de seconde. Cette particule, lorsqu'elle se désintègre, convertit 99,5% de sa masse en énergie . La première vérification expérimentale de ce phénomène a été réalisée en 1957 par L. Alvarez à Berkeley, mais des contrôles approfondis ont montré par la suite que la quantité d' énergie produite , bien qu'irréfutablement produite, était très faible, car le muon n'était capable de catalyser , au plus, qu'un seul réactionavant de se désintégrer. A ce jour, les recherches sur l'exploitation du potentiel de cette particule dans la gamme de températures allant de -260 ° C à 530 ° C, ont conduit au résultat intéressant d'environ deux cents fusions pour chaque muon, une valeur cependant encore trop faible vue ce qui est juste suffisant pour compenser l'énergie d'alimentation du réacteur à muons lui-même.
Le confinement chimique
La fusion à froid , dans ce cas, est basée sur la grande propriété «d'absorption» que le Palladium a envers l'hydrogène et ses isotopes. C'est précisément sur cette caractéristique que reposait la cellule électrolytique à "fusion à froid" présentée par Fleischmann et Pons en 1989 .
L'appareil des deux chercheurs consistait essentiellement en une solution d'eau lourde (eau avec du Deutérium au lieu de l'Hydrogène) dans laquelle deux électrodes étaient immergées, la négative (ou cathode) constituée de Palladium et la positive (ou anode) de Platine.
En alimentant la cellule électrolytique de l'extérieur avec de l'électricité , les deux savants avaient obtenu une série de produits "anormaux" pour une simple électrolyse et, de plus, une quantité d'énergie sous forme de chaleur supérieure à 4 fois celle fournie en entrée : en essentiellement, une réaction de fusion nucléaire obtenue, cependant, à des températures très basses.
Fusion froide: ça marche ou pas?
Plus tard, d' autres , se référant à la voie ouverte par les expériences des deux électrochimistes, ont atteint des résultats similaires , mais, malgré les preuves des résultats présentés, une grande partie de la communauté scientifique internationale a accueilli les résultats expérimentaux avec beaucoup de controverse et, à ce jour, l' emporte. scepticisme .
Le véritable nœud de cette controverse scientifique de dix ans repose sur le manque de reproductibilité `` exacte '' de ce type d'expériences: dans la pratique, les effets décrits, tels que les excès d'énergie et les émissions de particules et de radiations, ne se produisent pas toujours, mais uniquement au l'apparition de conditions spécifiques, y compris pour l'instant seulement partiellement .
Malgré l'obstacle expérimental, d'un point de vue théorique, de nombreux efforts ont été faits pour comprendre l'origine des mécanismes sous-jacents aux phénomènes de «fusion froide».
Que cela puisse être une solution capable de produire une énergie propre et renouvelable ne semble cependant plus y croire.