Su invito di Vincenzo Valenzi ho partecipato
alla recente conferenza sulla Fusione Fredda tenutasi a Roma nell’ambito di Coherence 2013. Il
tema verteva sugli ultimi sviluppi delle ricerche. La corsa al nuovo reattore
Lenr-ahe riguarda attualmente in particolare i ricercatori americani e i giapponesi. Soltanto in
Usa e in Giappone ci sono infatti finanziamenti adeguati a portare avanti la
ricerca con buone prospettive di successo. In America accanto ai classici
centri di ricerca (il gruppo
del Mit, coordinato dal professor Hagelstein, quello di Miley dell’Illinois,
quello che fa capo alla Nasa, la Boeing corp. e tanti altri) c’è soprattutto quello del professor
David Nagel (Washington University) che ha ricevuto dal governo l’incarico di
centralizzare la miriade di
ricercatori americani e di coordinare le ricerche a livello internazionale. In
Giappone sono attivi i ricercatori dell’Universita di Osaka e di Koba e della Technova. Ma
sono in particolare i
ricercatori della Toyota che
stanno accelerando in vista dei futuri auspicabili sviluppi commerciali.
Su questi temi e sulle ricerche che si
svolgono in Italia riporto una breve sintesi dell’intervento di Celani (Infn )e
di Mastromatteo (ST Microdinamics) nella conferenza di Coherence 2013 tenutasi
il 30 ottobre ottobre a Roma nei locali della Casa dell’Aviatore. Un buon
segnale è stata la partecipazione: la sala era piena e il pubblico molto
interessato.
Nel suo intervento Celani , dell’istituto nazionale di fisica di Frascati, e
principale esponente della ricerca sulle Lenr in Italia, ha passato in rivista lo stato attuale degli studi e degli esperimenti
e le prospettive a breve-medio termine.
Celani ha riferito in particolare sulle
novità emerse dall’ultima conferenza ICCF 18 tenutasi dal 21 al 27 luglio 2013
in Missouri.
La prima (ed importante) novità è che gli
Usa hanno deciso, anche per
diretta spinta del governo americano, di centralizzare tutti gli studi,
in particolare quelli collegati alle istituzioni pubbliche (Navy Lab della
Marina), quelli della Nasa, dei principali istituti universitari, all’interno
del progetto di ricerca del professor David Nagel (G. Washington University), e
di affidare a lui il coordinamento internazionale di questo settore (LERN). Vedi a questo proposito il lavoro riepilogativo di Nagel: http://www.infinite-energy.com/images/pdfs/NagelIE103.pdf
E’ molto probabile che, in base al crescente
interesse nel settore e a nuovi cospicui finanziamenti, gli sviluppi futuri di un reattore LENR
– AHE avverranno negli Usa e che
presto ci saranno novità preliminari ad una eventuale commercializzazione
di sistemi di riscaldamento e di
produzione di energia per usi inizialmente domestici e di piccole imprese,
destinati poi a crescere in altri campi con il progredire delle
sperimentazioni. Ricordiamo che negli Usa è anche in attività di ricerca la
Leonardo Corp. di Rossi, su cui però non si dispongono dati certi per la
politica del segreto industriale perseguita da Rossi e collaboratori.
Oggi i lavori internazionali che riguardano
le LERN- AHE (Anomalous Healt Effect) si svolgono in numerosi paesi, ma i
centri principali sono gli Usa e il Giappone, dove si stanno interessando al
problema i ricercatori dell’Università di Osaka, dell’Università di Kobe, e quelli della Toyota.
Celani ha fatto un cenno alle varie tappe
che hanno portato allo stato attuale della ricerca. Dopo le celle elettrolitiche
iniziali che producevano una temperatura operativa di 50-60 C° si è passati
alla combinazione di metalli con struttura molecolare a reticolo e di gas di
deuterio o di idrogeno che hanno permesso temperature assai superiori (300-500
C°) . Nella costruzione dei
reattori sperimentali oggi non si utilizza più il palladio , raro e costoso,
oltre che facilmente deperibile nelle reazioni, ma nuove leghe a base di
nichel-rame in forma parcellizzata micrometrica, al cui uso hanno contribuito
molto i ricercatori italiani, tra cui Piantelli, Focardi e Rossi, e per ultimo
Celani stesso con la sua costantana. I reattori con cui sperimentano gli
americani sono derivati in gran parte dagli esperimenti del Prof. Arata e dal reattore di Celani , e gli esperimenti si avvalgono di un nuovo
sistema di condivisione (Live Open Science), si svolgono sotto l’occhio di
numerose telecamere e vengono messi in
onda in tempo reale . Chiunque dall’esterno può osservare gli esperimenti,
portare il suo contributo e fare commenti (Open Science). Si è stabilito che il
termine Fusione fredda non è idoneo a indicare le reazioni che avvengono in
questi sistemi sperimentali: si tratta di fenomeni termici e nucleari a bassa
intensità che, probabilmente non
riguardano una reale fusione nucleare. Oggi si preferisce definirli AHE
(anomalous healt effect). Qual’ è l’utilità di usare il rame-nichel?
a) Abbassare il costo
rispetto al palladio. Riuscire a fare a meno del deuterio che è costoso e
considerato di interesse strategico.
b) Aumentare la
temperatura operativa esterna degli esperimenti (300-500 C°) per facilitare la
produzione di energia elettrica.
Nel 2010 due gruppi indipendenti, uno italiano e l'altro giapponese, che
lavoravano in segreto e ciascuno senza conoscere il lavoro dell’altro, hanno
usato leghe di Nichel-Rame per costruire reattori in cui veniva immesso idrogeno
gassoso per innescare la reazione. I giapponesi hanno utilizzato polveri
nanometriche di nichel-rame stabilizzate in una matrice di silicio, mentre
quelli italiani (Celani, IFNF) pseudopolveri aderenti a fili sottili (0,2 mm)
di costantana. Ricordiamo che il primo ad aver scoperto che i materiali
metallici per favorire le reazioni debbono avere dimensioni nanometriche fu il
prof. Arata, antesignano delle ricerche sulla fusione fredda in Giappone. I risultati sono stati
comparabili tra i due gruppi, e ciò dimostra che le reazioni esistono, sono
produttive di un effetto termico non spiegabile dalla fisica fin qui
conosciuta, sono replicabili.
Oggi il materiale è stato ulteriormente
sviluppato e migliorato dai ricercatori del MFMP ( Martin Fleischmann Memorial
Project) e il funzionamento dei reattori sperimentali in America è migliore
rispetto a quelli che usiamo noi in Italia. Con l’appoggio di numerose
università e istituzioni oggi gli americani sono molto più avanti di noi (il
governo italiano e la grande industria in Italia si è completamente
disinteressata a questa ricerca).
Il rettore da noi usato attualmente (Celani-
Infn) consiste di fili di 200 micron che hanno una “corteccia” di materiali
nanometrici di nichel-rame. Questi sono all’interno di una camera le cui pareti possono essere metalliche o in vetro, in cui viene immesso idrogeno gassoso. Cambiando i parametri: tipo
di gas, pressione, temperatura, si può capire come migliorare la reazione. Il dott. James Truchard , fondatore della
National Instruments, ha fornito gli strumenti di misura nei laboratori
americani in cui vengono studiate le LENR. Il dott. Kidwel che dirige i laboratori di ricerca della
Marina americana è stato all’inizio un forte oppositore alle LENR di cui negava
l’esistenza. Oggi Kidwel da nemico è divenuto amico ed è uno dei principali
ricercatori nel campo in Usa. E’ stato uno degli artefici del passaggio
dall’elettrolisi ai nanomateriali ed ha contribuito a migliorare i reattori. Il
professor Nagel infine è intervenuto, anche per incarico del governo, a coordinare
una miriade di ricercatori e attualmente dirige gran parte della ricerca in
America e coordina numerosi studi internazionali.
In Giappone ricordiamo le ricerche della
Mitsubishi dove gli sperimentatori, attraverso le reazioni LENR hanno realizzato
trasmutazioni di elementi. Tra le principali quella del Cesio in Praseodimio (documentata nel 2002), dello
Stronzio in Molibdeno (2004). Che ci sia trasmutazione e non contaminazione è
dimostrato dallo spettro isotopico corrispondente tra i due elementi prima e
dopo la trasmutazione. Questi studi sono interessanti per poter tramutare il Cesio
radioattivo (prodotto dalle centrali nucleari ad esempio) in elementi a breve
decadimento, e quindi per lo smaltimento delle scorie radioattive.
Successivamente sono state le Università di Osaka e poi di Kobe a portare
avanti la ricerca sui nanomateriali. La Technova conduce attualmente le
ricerche con leghe di nichel-rame in matrice nanoporosa di silicio. Oggi la Toyota guida un settore di ricerca sulle Lenr
in Giappone volto alla creazione di utility tecnologiche che possano
portare a prodotti commerciali, e gli studi sperimentali riguardano sia le
trasmutazioni che la produzione di energia.
La realtà della produzione di energia da
parte dei fenomeni precedentemente chiamati FF è sempre più riconosciuta a
livello internazionale. Si tratta di reazioni difficili (non facili!) da
produrre che richiedono preparazioni complesse degli elementi costituenti i
reattori e particolari stati dinamici. Le reazioni in situazioni di stabilità
sono difficili da riprodurre e la reazione è facilitata da stati di squilibrio
del sistema. La standardizzazione di queste “perturbazioni” dinamiche che
creino temporanei disequilibri utili alla reazione è uno dei campi principali
di ricerca. Inoltre non tutta
l’energia prodotta è inspiegabile. Parte della temperatura del reattore di
Celani, ad esempio, è un prodotto riconducibile all’effetto Longmire in cui
l’idrogeno in forma molecolare (H2) viene scisso dall’aumento della temperatura
nel gas (H + H), e poi si ricombina
sulla superficie del vetro della cella restituendo calore.
Ma nonostante queste spiegazioni, gran parte
dell’effetto rimane non spiegato
ed attualmente, con l’uso di catalizzatori che permettono di abbassare
la temperatura della reazione è possibile vedere meglio la produzione netta di
energia. Oggi, nelle migliori condizioni di lavoro, con un grammo di materiale
reagente si producono 104 megajoule cioè l’equivalente di tre litri di benzina.
Il reattore di Celani usa questi catalizzatori contenuti in una cella di vetro:
un filo di costantana è quello reagente e un altro filo è di riferimento per
confronto sperimentale (stiamo parlando di sistemi sperimentali e non ancora
ingegnerizzati per la produzione). Quando l’idrogeno permea la costantana si ha
la produzione di 10 watt di calore
(100 watt/grammo – si tenga presente che una centrale convenzionale da
una produzione di 30 watt/grammo). I Giapponesi hanno usato per i loro reattori
una nanopolvere composta da 80 % di Nichel e 20% di Rame
dispersa in una matrice di zirconio o silicio. Noi usiamo una percentuale
diversa (più rame) e leghiamo il nanomateriale alla superficie del filo di costantana.
Per la reazione è importante che l’idrogeno passi da H2 ad uno stato
atomico H ed entri così nei
nanomateriali: a questo scopo la costantana si è rivelata materiale migliore
rispetto al palladio.
Nella relazione del dott. Mastromatteo (ST
Microdinamics) si accenna alle fonti energetiche principali del prossimo futuro
e alle recenti ricerche sulla cosiddetta Fusione Fredda. In presenza di un
ambiente terrestre che si surriscalda e del possibile futuro esaurimento dei
combustibili fossili, bisogna agire ora nel campo della ricerca e della
sperimentazione. Siamo pronti a rinunciare al nostro benessere? Avremo bisogno
di sempre più energia e di
considerare la disponibilità dei combustibili e del loro costo. Inoltre una
energia non più legata ai giacimenti di gas,carbone e petrolio, consentirà una
maggiore condivisione su scala planetaria del benessere e dello sviluppo, e di un minor impatto
ambientale che potrà avvantaggiarsi dell’assenza di emissioni
di CO2 o di scorie radioattive.
Per un confronto delle varie fonti del
futuro si può considerare che
oggi l’energia nucleare è
l’unica disponibile, sperimentata, è caratterizzata da alta densità dei
reagenti, da una buona portabilità (si fanno reattori sempre più piccoli),ma
da probabile futura scarsità dei
combustibili, e da una dannosità potenzialmente elevata sia per le scorie sia
per il possibile uso militare. L’energia da fusione calda è invece ancora in
fase sperimentale, è caratterizzata da alta densità, da complessità tecnica del
reattore, scarsa portabilità, ma senza problemi di scorie e i combustibili sono abbondanti in
natura. La FF è l’unica che
soddisfa tutti i criteri ed è caratterizzata da alta densità, abbondanza di materiali, assenza di
radioattività, alta portabilità, una tecnologia relativamente semplice. Oggi
gli Usa e il Giappone sono all’avanguardia nella ricerca sulle LENR e si stanno
sperimentando nuovi materiali e nuove tecniche, tra cui l’uso di laser per
l’innesco della reazione.
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