Her er teorierne der skal forklare kold fusion
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Her er teorierne der skal forklare kold fusion

Den italienske ingeniør Andrea Rossi har længe hævdet, at man kan producere billig energi med en proces, der omdanner hydrogen og nikkel til kobber. Det samme gør nu forskere fra Nasa Langley Research Center.

Læs også: Nasa vil revolutionere flytrafikken med energi fra kold fusion

Direkte fusion af hydrogen og nikkel til kobber forekommer at være umulig. Men der findes muligvis nogle omveje, der kan gøre det muligt alligevel. Denne artikel beskriver i korte træk nogle af disse teorier.

Ubekræftede spekulationer om, hvordan Andrea Rossis energikatalysator kunne se ud indvendig. (Fra Nasa præsentation om LENR). Foto: owner

Det er dog vigtigt at understrege, at ingen af disse teorier kan siges at have vundet bred accept i forskerkredse, så denne artikel kommer både med en anbefaling om et åbent sind over for nye tanker og en sund skepsis over for vidtløftige påstande.

Kold fusion fra 1989 til 2012

Her er først en kort gennemgang af historien om kold fusion.

Den 23. marts 1989 chokerede kemikerne Martin Fleishmann og Stanley Pons fra University of Utah verden, da de på en pressekonference fortalte, at de havde observeret, at deuterium-atomer fusionerede til helium på en palladium-katode i en elektrolyseopstilling.

Allerede sidst på året havde de fleste forskere dog konkluderet, at det var umuligt at gentage eksperimentet, og at kold fusion ikke eksisterede i virkeligheden.

Måske skulle Fleishmann og Pons ikke have været helt så skråsikre, men udelukkende have holdt sig til, at de havde observeret 'uforklarede kernereaktioner', mener Joseph Zadowny fra Nasa Langley Research Center i dag.

Til trods for, at forskersamfundet næsten enstemmigt lagde kold fusion i graven, fortsatte enkelte forskere dog med eksperimenter. En af disse var Francesco Piantelli fra universitetet i Siena i Italien.

Han observerede den 16. august 1989 en anormal varmeproduktion i et eksperiment, der omfattede hydrogen og nikkel.

Piantelli fortsatte sin forskning i 1990'erne i samarbejde med Sergio Focardi fra universitetet i Bologna og Robeto Habel fra universitetet i Cagliari. De offentliggjorde en artikel i 1994 med titlen Anomalous heat production i Ni-H systems.

Francesco Piantelli forsker stadig i emnet ved universitetet i Siena. Sergio Focardi er i dag videnskabelig samarbejdspartner for den italienske ingeniør Andrea Rossi, der forsøger at kommercialisere sin egen variant af en hydrogen-nikkel-energikilde.

Ifølge Michael Nelson fra Nasa Marshall Space Flight Center har man også i Japan, Frankrig, Indien og i mindre omfang i USA gennem de seneste 20 år forsket i varianter af kold fusion eller lignende processer, som kendes som Low Energy Nuclear Reactions (LENR).

Derfor er kold fusion umulig i henhold til gængs fysik

Det er lettere at forklare, hvorfor kold fusion er umulig, end hvorfor det er mulig.

Kold refererer til processer ved lave temperaturer, dvs. stuetemperatur eller måske nogle hundrede grader, men under alle omstændigheder langt fra de ekstremt høje temperaturer, der findes i solens indre eller i fusionsreaktorer som JET i Oxford og den kommende Iter-reaktor i Frankrig.

En lav temperatur betyder, at bevægelsesenergien for protoner er lille.

En termisk proton har en energi omkring 0,025 elektronvolt. Den elektriske frastødning mellem en proton og en nikkelkerne med 28 protoner giver en energibarriere på 4 megaelektronvolt, som det er umuligt for en termisk proton at gennembryde.

Derfor er det interessant

I kemiske reaktioner kan man typisk opnå en energi på nogle få elektronvolt. Ved kernereaktioner måles energien derimod i megaelektronvolt.

Den svenske fysiker Sven Kullander holdt en foredrag om LENR på Örebro Universitet den 23. november 2011. Af hans powerpoint-præsentation fremgår det, at energiindholdet for olie er 12 kWh/kg (C8H18 + 12,5O2 omdannes til 8CO2 + 9H2O), for hydrogen 40 kWh/kg (2H2 + O2 omdannes til 2H2O) og for nikkel 1,6 millioner kWh/kg (Ni + p omdannes til Cu + 3,4 MeV).

Tunge elektroner og langsomme neutroner

Når Nasa-forskerne skal forklare Low Energy Nuclear Reactions, hælder de til en teori udviklet af Lewis Larsen, direktør for Lattice Energy LLC, og Allan Widom fra Northeastern University i Boston, som er beskrevet i en artikel i European Physical Journal C.

Teorien baserer sig på, at elektromagnetisk stråling sammen med kollektive effekter kan resultere i dannelsen af en såkaldt tung overflade plasmon polariton-elektron. Joseph Zadowny har i en patentansøgning mere indgående beskrevet, hvordan det kan ske.

Den 'tunge' elektron og proton kan via en proces, der kendes som invers betahenfald, omdannes til en langsom neutron og en neutrino. Den langsomme neutron kaldes i Widom-Larsen-teorien for en ultra-low-momentum (ULM)-neutron.

Denne ULM-neutron kan indfanges i en nikkelkerne. Den isotop, der herved dannes, kan ved udsendelse af en elektron omdannes til kobber med et atomnummer, som er en højere.

Widom-Larsen-teorien beskriver en proces, som er meget forskellig fra direkte fusion af to positivt ladede atomkerner.

Rossi er ikke enig med Nasa-forskerne

Andrea Rossi hævder, at Widom-Larsen-teorien ikke er forklaringen på hans proces, som han beskriver som direkte indfangning af protoner i nikkelkernen.

Læs også: Italiensk ingeniør vil masseproducere billig energi baseret på kold fusion

I en artikel giver Rossi og Focardi nogle løse bemærkninger om, at der kan opstå en form for afskærmning af Coulomb-potentialet, der frastøder protonen fra nikkelkernen. Han henviser bl.a. til, at noget lignende er beskrevet for indfangning af protoner i litium og beryllium.

Ifølge Sven Kullander har Hanno Essén en spekulation om, at særlige plasma-effekter, der kendes som plasma-fillamentation, kan være en forklaring på at reducere Coulomb-frastødningen. De to svenske fysikere Sven Kullander og Hanno Essén har begge haft lejlighed til at overvåge Rossis eksperimenter.

Yeong E. Kim fra Purdue University har udtænkt en forklaring på Rossis eksperimenter ud fra en teori baseret på Bose-Einstein-kondensater, hvor protoner optræder i par.

Denne ULM-neutron kan indfanges i en nikkelkerne, så der dannes kobber

Kræver det ikke at det er en protron ? En neutron ændrer vist kun isotopen, men det vil vel stadig være nikkel.

  • 0
  • 0

God pointe fra Thomas Pilegaard:
Jeg manglede at tilføje, at Widom-Larsen forklarer, at isotopen, der dannes ved indfang af en neutron, kan henfalde til et andet grundstof (men et højere atomnummer) ved udsendelse af en elektron.
- jeg tilføjer det i artiklens tekst.

  • 0
  • 0

Da der også genereres varme, er der noget materiale der skal ændres til varmeenergi. Jeg formoder at den lille energiændring svare til at en neutron ændre potentiale til en proton og den overskydende masse ændres til varme.

  • 0
  • 0