Ψυχρή Σύντηξη στην Ελλάδα;

Το ζήτημα της ψυχρής σύντηξης ανάγεται πίσω στη δεκαετία του 1980 όπου επικρατούσε ένα κλίμα ανάλογο με τον πυρετό του χρυσού. Υπήρχε η εντύπωση ότι βρέθηκε επιτέλους μια πρακτικά ανεξάντλητη πηγή ενέργειας.

Γρήγορα όμως επήλθε εντέλει η απογοήτευση όταν το ένα μετά το άλλο πειράματα απέτυχαν να αναπαράγουν τα αποτελέσματα των Martin Fleischmann και Stanley Pons. Όμως τι είναι η ψυχρή σύντηξη;

Καταρχάς ας δούμε τι είναι η σύντηξη. Σύντηξη λοιπόν είναι η διαδικασία στην οποία δύο ή περισσότεροι ατομικοί πυρήνες ενώνονται, συντήκονται, σχηματίζοντας έναν βαρύτερο πυρήνα. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από την εκπομπή ή την απορρόφηση τεραστίων ποσοτήτων ενέργειας.

Στην απλούστερη περίπτωση της σύντηξης του Υδρογόνου, δύο πρωτόνια πρέπει να έρθουν αρκετά κοντά προκειμένου η ασθενής δύναμη (μία από τις 4 δυνάμεις της φύσης) να μετατρέψει ένα από αυτά σε νετρόνιο σχηματίζοντας έτσι το ισότοπο του Υδρογόνου, Δευτέριο.

Η διαδικασία της πυρηνικής σύντηξης λαμβάνει χώρα σε όλα τα ενεργά άστρα, και φυσικά και στον δικό μας ήλιο. Του παρέχει την ενέργεια ώστε να μην καταρρεύσει λόγω της βαρύτητάς του. Βεβαίως αυτό θα συμβεί κάποτε όταν θα εξαντληθεί όλο το πυρηνικό καύσιμο μετατρεπόμενα σε όλο και βαρύτερους πυρήνες εώς ότου φθάσουμε στον σίδηρο (Fe).

Μέχρι το σίδηρο η σύντηξη είναι εξώθερμη αντίδραση, δηλ. παρέχει ενέργεια. Από εκεί και πέρα όμως γίνεται ενδόθερμη, απαιτεί δηλ. ενέργεια. Επομένως στον Fe η σύντηξη σταματά και το άστρο καταρρέει.

Η εκπεμπόμενη ενέργεια όπως προείπα είναι τεράστια. Υπάρχει όμως ένα βασικό πρόβλημα. Για να γίνει σύντηξη θα πρέπει τα πρωτόνια να πλησιάσουν πάρα πολύ κοντά προκειμένου να συνδεθούν με την ισχυρή δύναμη (μια άλλη από τις 4 δυνάμεις της φύσης) που δρα σε πολύ μικρές αποστάσεις. Επειδή όμως είναι ομώνυμα φορτισμένα σωματίδια, καθώς πλησιάζουν απωθούνται με την ηλεκτροστατική δύναμη Coulomb (ακόμα μία από τις 4 δυνάμεις της φύσης) που λαμβάνει τεράστιες τιμές. Πρόκειται για το αποκαλούμενο ηλεκτροστατικό φράγμα.

Για να υπερπηδηθεί το φράγμα αυτό θα πρέπει να δοθεί στα πρωτόνια τεράστια κινητικά ενέργεια. Αυτό γίνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Απαιτούνται λοιπόν θερμοκρασίες της τάξης αυτών που επικρατούν στον Ήλιο ώστε να δημιουργηθεί το κατάλληλο περιβάλλον για να πραγματοποιηθεί η σύντηξη. Και εδώ ακριβώς βρίσκεται το πρόβλημα. Δεν υπάρχει συσκευή που να αντέχει σε αυτές τις θερμοκρασίες και έτσι η συσκευή στην οποία θα πραγματοποιηθεί η διαδικασία δεν πρέπει να έρχεται σε επαφή με τα υλικά της σύντηξης. Τα υλικά αυτά πρέπει συνεπώς να αιωρούνται και αυτό επιτυγχάνεται με ηλεκτρομαγνητικό τρόπο. Όμως εώς τώρα δεν έχει καταστεί εφικτό να δημιουργηθεί σταθερή κατάσταση που να παράγει ενέργεια με συνεχή τρόπο.

Και εδώ μπαίνει στο παιχνίδι η ψυχρή σύντηξη. Πρόκειται για σύντηξη σε θερμοκρασία δωματίου. Πως γίνεται αυτό; Υπάρχει η θεωρία του ενεργειακού καταλύτη (E-Cat) που χαμηλώνει το ηλεκτροστατικό φράγμα και επιτρέπει την σύντηξη σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Δύο Ιταλοί επιστήμονες, ο Andrea Rossi και ο Sergio Focardi ανακοίνωσαν ότι κατασκεύασαν μια συσκευή ψυχρής σύντηξης ικανή να παράγει 12,400 W θερμότητας παρέχοντας μόνο 400 W για την έναρξη λειτουργίας της συσκευής. Θεωρούν ότι στην συσκευή τους πραγματοποιείται σύντηξη Ni (νικελίου) - H (Υδρογόνου).

Ο αντιδραστήρας τους χρησιμοποιεί λιγότερο από 1gr H και ξεκινάει με 1000W ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο μετά από μερικά λεπτά πέφτει στα 400W. Κάθε λεπτό η συσκευή μπορεί να μετατρέψει 292gr νερού 20^oC σε ατμό 101^οC. Δεδομένου ότι η αύξηση της θερμοκρασίας του νερού κατά 80^oC και η μετατροπή του σε ατμό απαιτεί περίπου 12400W ισχύ, το πείραμα παρέχει ένα ενεργειακό κέρδος της τάξης του 12400/400=31. Σύμφωνα με τους επιστήμονες μπορεί να παραχθεί ηλεκτρισμός με κόστος μικρότερο του 1cent/kWh. Μιλάμε για εκπληκτικά χαμηλό κόστος δηλαδή!

Τώρα, οι ίδιοι οι επιστήμονες δεν είναι βέβαιοι για το τι ακριβώς συμβαίνει μέσα στη συσκευή. Όμως στην σκόνη μετά το πείραμα βρήκαν ότι περιέχεται 10% Cu (χαλκός). Πιστεύουν λοιπόν ότι το Ni και το H συντήκονται παράγοντας Cu.

Σύμφωνα με τα στοιχεία του NIST για τις μάζες του ⁶³Cu, του ⁶²Ni και του ¹Η έχουμε 62,9295975, 61,9283451 και 1.007825032 amu⁽²⁾ αντίστοιχα. Αν προσθέσουμε τις μάζες του Ni και του Η παίρνουμε μια διαφορά μάζας (πλεόνασμα) από αυτή του 63Cu ίση με 0.0065726. Αυτό το πλεόνασμα μετατρέπεται σε ενέργεια και είναι η ενέργεια που θερμαίνει το νερό της συσκευής. Η αντίδραση είναι προφανώς η παρακάτω: 

                    ⁶²Ni+¹H -> ⁶³Cu+Ενέργεια

Το πείραμα των επιστημόνων είναι αμφιλεγόμενο. Μάλιστα το paper που έστειλαν σε επιστημονικό περιοδικό απερρίφθη επειδή δεν εξηγούσαν τον μηχανισμό που λαμβάνει χώρα.

Το ενδιαφέρον όμως της υπόθεσης είναι ότι συνεργάζονται με μια ελληνική εταιρία, την defkalion green technologies η οποία έχει ως μοναδικό σκοπό την βιομηχανική εφαρμογή της πατέντας του Andrea Rossi. Η όλη υπόθεση έχει πολύ ενδιαφέρον και αν το πείραμα μπορέσει να αναπαραχθεί από ανεξάρτητη ομάδα αυτό θα σημαίνει ότι βρισκόμαστε μπροστά σε μία ενεργειακή επανάσταση. 

Πάντως μοιάζει να υπάρχει κάτι στην όλη υπόθεση αν και φαίνεται να είναι too good to be true. Πραγματικά, με την συσκευή αυτή και με το 1% της παγκόσμιας παραγωγής Ni μπορεί να τροφοδοτηθεί ο πλανήτης με τα 11kW ανά άτομο που απαιτούνται για να διατηρηθεί το δυτικό βιωτικό επίπεδο. Αντίστοιχα το υδρογόνο (Η) που απαιτείται είναι αυτό ενός μέσου ποταμού.

Σύμφωνα με υπολογισμούς οι Focardi και Rossi μπορούν με την συσκευή τους να παράγουν 250kWh από την κατανάλωση 0.25g H₂ και 2.5gr Ni.

Στην φωτογραφία⁽²⁾ εικονίζεται η συσκευή (Ε-Cat) των Rossi και Focardi

Διαβάστε όλα τα ενδιαφέροντα άρθρα της Ανάλυσης και της Ανάλυσης ΙΙ.

---

⁽¹⁾1amu=1/12 m_¹²C όπου m_¹²C η μάζα του ισοτόπου ¹²C.
⁽²⁾Κάντε κλικ πάνω στην φωτό για να την δείτε σε μεγέθυνση.