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Fusione Fredda – E-Cat, la rivoluzione di Rossi e Focardi (dal 2008 ad oggi)

L’INTERRUZIONE DEGLI ESPERIMENTI E LA SVOLTA

Torniamo al 2004. Il Prof. Sergio Focardi è distratto da seri problemi di salute a causa di un tumore alla prostata, per cui per un po’ di tempo cessa le sue ricerche a Siena con Piantelli. Successivamente, però, la sua salute migliora perché si opera ed il cancro gli viene ben curato, e nel frattempo è andato in pensione. Proprio quando ormai egli è alleggerito dagli incarichi di docenza e dalle preoccupazioni per la propria salute, entra in gioco Andrea Rossi, un ingegnere chimico che all’epoca viveva negli Stati Uniti. Rossi, essendosi messo in testa di occuparsi di fusione fredda, raccoglie per telefono informazioni su chi fosse il massimo esperto in Italia sull’argomento e gli viene fatto il nome di Sergio Focardi. Così, nel 2008 Focardi conosce Rossi e si rende conto del fatto che costui aveva delle idee innovative: ad esempio, aveva anch’egli pensato di utilizzare polvere di nichel, poiché la polvere aumenta la superficie, per cui accresce la quantità di idrogeno che entra nella matrice del metallo.

La polvere di nichel e (a destra) suoi granuli visti attraverso un microscopio elettronico.

LA COLLABORAZIONE TRA FOCARDI E ROSSI

Focardi e Rossi, trovandosi sulla stessa “lunghezza d’onda”, decidono di instaurare una collaborazione e si mettono subito al lavoro per realizzare dei nuovi esperimenti, che vengono fatti a Bondeno (FE), dove Rossi ha un’impresa. I due si concentrano sulle reazioni tra nichel e idrogeno, risultate le più promettenti dalle precedenti ricerche di Focardi, ed ottengono i primi risultati importanti, che hanno portato al prototipo dell’E-Cat. Focardi si preoccupa più degli aspetti “nucleari” degli esperimenti, ad esempio verificando che nelle reazioni nucleari non vi siano emissioni di neutroni, che sarebbero estremamente pericolose per la salute. Infatti, negli esperimenti svolti in passato da Focardi quando lavorava con Piantelli a Siena, usando materiali diversi dal nichel erano state osservate emissioni di neutroni. Rossi, invece, si concentra principalmente su come si possa aumentare la produzione di energia dell’apparato sperimentale facilitando la reazione per via chimica, cioè va alla ricerca di un “catalizzatore”.

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Fusione fredda: Lo studio in Italia

Di nuovo grazie al lavoro del nostro amico Eugenio proseguiamo la serie di approfondimenti con l’analisi di ciò che è successo in Italia dove, sin dal suo annuncio, la Fusione Fredda è stata studiata da vari gruppi di lavoro ed industrie. Per una migliore interpretazione del fenomeno, nonché dell’attuale stato di percezione di esso all’interno del mondo scientifico, è utile riportare alcuni riferimenti ai lavori svolti dal 1989 ad oggi.

1989: PRIMI ESPERIMENTI ITALIANI SVOLTI DAL GRUPPO ENEA/TIB

A poco più di un mese dalla pubblicazione del lavoro sulla Fusione Fredda di Fleischmann e Pons (fine marzo 1989) il Dipartimento FUS fece partire un programma promosso dalla direzione dell’ente che aveva come scopo quello di verificare l’ipotesi di una correlazione tra l’emissione neutronica e formazione di trizio con una corrispondente produzione di calore. Nello stesso periodo, sempre in ENEA, partì spontaneamente dalla sezione di criogenia del Laboratorio di Spettroscopia Molecolare del dipartimento TIB (Tecnologie Intersettoriali di Base) un tentativo di produrre reazioni di fusione utilizzando un differente approccio da quello classico seguito da Fleischmann e Pons. Il nuovo approccio prevedeva di utilizzare la proprietà di alcuni metalli di assorbire gas di idrogeno/deuterio in opportune condizioni di temperatura e pressione. L’esperimento, concettualmente piuttosto semplice, era stato preparato con rapidità in quanto il materiale necessario (trucioli di titanio e gas di deuterio) era direttamente reperibile in laboratorio. Fu preparato un contenitore in acciaio inox che potesse resistere alle condizioni sperimentali, ovvero alla pressione di alcune decine di bar ed a una temperatura di circa 400 °C. Il contenitore d’acciaio fu allora riempito con il truciolo di titanio e gas di deuterio e quindi posto in un vaso di Dewar nel quale poteva essere versato azoto liquido a 77 °K (-196 °C). In prossimità del dispositivo fu inserito un misuratore di neutroni che nel giro di due settimane rilevò alcune emissioni neutroniche, della durata di diverse ore, che sembravano fortemente correlate alla variazione di temperatura del cilindro di acciaio contenente il truciolo di titanio e il deuterio in pressione.

A questo punto il fisico italiano Francesco Scaramuzzi, dell’ENEA di Frascati, presentò una relazione in cui mostrò l’emissione di neutroni da parte di una cella deuterio-titanio sottoposta a pressioni di alcune decine di bar, Scaramuzzi fu successivamente convocato per un’audizione parlamentare.

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Fusione fredda: la storia fino al 2008

Proseguiamo, sempre grazie all’accurato lavoro del nostro amico Eugenio, nella serie di articoli di approfondimento sull’appassionante tema della fusione fredda. In questo vogliamo approfondirne la storia fino al 2008.

La Fusione nucleare fredda, detta comunemente Fusione Fredda o Fusione a Freddo (in inglese Cold Fusion, “CF”, ma indicata anche come Low Energy Nuclear Reactions, LENR, “reazioni nucleari a bassa energia”, o Chemically Assisted Nuclear Reactions, CANR, “reazioni nucleari assistite chimicamente”), è un nome generico attribuito a presunte reazioni di natura nucleare, che si produrrebbero a pressioni e a temperature molto minori di quelle necessarie per ottenere la fusione nucleare “calda”, per la quale sono invece necessarie temperature dell’ordine del milione di kelvin e densità del plasma molto elevate. Alcuni studiosi ritengono che il termine fusione fredda sia da sostituire con il termine LENR, in quanto tutti i fenomeni qui di seguito descritti appartengono alla famiglia delle reazioni nucleari a bassa energia.

Dopo il clamore provocato nel 1989 dagli esperimenti di Martin Fleischmann e Stanley Pons (Università di Salt Lake CityUtah), poi ripetuti in diversi laboratori, sono seguiti degli studi teorici, tra i quali quelli di Giuliano Preparata, docente di Fisica Nucleare all’Università di Milano, che elaborò la sua “teoria coerente sulla fusione fredda”. Nel maggio 2008 Yoshiaki Arata, uno dei padri della fusione nucleare calda nipponica, insieme alla collega Yue-Chang Zhang, ha mostrato pubblicamente ad Osaka un reattore funzionante con pochi grammi di palladio. Se il successo di questo esperimento sia dovuto alla fusione fredda o piuttosto ad una forma ancora non conosciuta di sviluppo di energia è tuttora oggetto di controversie.

METODI PER PRODURRE REAZIONI DI FUSIONE NUCLEARE FREDDA

Così come per la fusione nucleare calda (fusione termonucleare), anche per ottenere la fusione nucleare fredda è necessario avvicinare i nuclei atomici di deuterio e trizio a distanze tali da vincere la reciproca forza coulombiana di repulsione dei nuclei carichi positivamente. Ma, diversamente dalle reazioni di fusione termonucleare, coloro che sostengono sia possibile ottenere la fusione nucleare fredda affermano che si può raggiungere lo stesso risultato spendendo molta meno energia, grazie allo sfruttamento di una poco chiarita azione da parte di un catalizzatore, quale ad esempio il palladio.

A seconda del tipo di catalisi utilizzata, si possono avere vari tipi di fusione nucleare fredda:

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Approfondimenti – Guida alla comprensione della fusione fredda

Vista la portata del tema fusione fredda e della sua prima concreta implementazione, l’E-Cat, che se si confermasse “reale” darebbe immediatamente l’impulso ad una vera rivoluzione energetica (sempre che ciò non stia già accadendo … !), abbiamo deciso di pubblicare alcuni articoli di approfondimento sul tema.

Iniziamo quindi, senza la presunzione di voler essere esaustivi, con un primo articolo preparato dal nostro amico Eugenio (che speriamo di avere presto tra i ns. redattori !).

Guida alla comprensione della fusione fredda

 1) IL GERGO DELLA FUSIONE FREDDA: LE “LENR” E LE “TRASMUTAZIONI”

Nel gergo scientifico le reazioni che, attraverso un meccanismo sconosciuto, realizzano un processo di reazione nucleare “fredda” (per distinguerla da quella “calda” che avviene nelle stelle a temperature e pressioni assai elevate) sono oggi chiamate – anche per evitare la connotazione negativa a lungo associata con il nome originale – “Reazioni Nucleari a Bassa Energia” (Low Energy Nuclear Reactions, o LENR), oppure “Reazioni Nucleari Assistite Chimicamente” (CANR). Un altro termine spesso usato per descrivere il processo che si verifica negli esperimenti ormai chiamati di “fusione fredda” da media e grande pubblico è trasmutazione: una trasmutazione nucleare è la conversione di un elemento chimico o di un isotopo in un altro, e ciò si verifica o attraverso reazioni nucleari (in cui una particella esterna reagisce con un nucleo) o attraverso un decadimento radioattivo (nel quale non è necessaria la particella esterna). Trasmutazioni naturali attraverso reazioni nucleari sono prodotte, ad es., dai raggi cosmici.

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Fusione fredda – L’E-Cat di Andrea Rossi & Sergio Focardi

L’E-Cat diventerà presto un sinonimo di rivoluzione energetica ? “Si”, almeno a detta dei suoi inventori, Sergio Focardi ed Andrea Rossi, che parlando sul sito Journal of nuclear Physics ancora oggi nascondono sotto il velo del segreto industriale ciò che si cela dietro alla loro macchina dei miracoli, l’Energy-Catalyzer, che consente di produrre una Fusione Fredda LENR (Low Energy Nuclear Reaction).

Quello che è certo è che dopo la riuscita dell’ultimo esperimento svoltosi a Bologna il 28 ottobre scorso i mezzi d’informazione stanno finalmente cominciando ad interessarsi a quanto creato da Rossi e Focardi ! Eccone due esempi:

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