Neueste Cold Fusion Machine Macht Das Unmögliche Oder Nicht?

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Eine in italien erfundene kaltfusionsmaschine wurde von einigen physikern zugelassen und fügt einem äußerst kontroversen forschungsbereich wärme hinzu.

Seit 1989 die ersten Befürworter der Cold Fusion aus der Stadt gelacht wurden, war die alternative Atomenergiemethode nach den Worten eines Physikers "ein Paria-Feld, das vom wissenschaftlichen Establishment vertrieben wurde". Tatsächlich scheint die Grundvoraussetzung der Kaltfusion - die Idee, dass Atome bei Raumtemperatur miteinander verschmelzen können und große Mengen an Wärme abgeben, die zur Erzeugung von Elektrizität verwendet werden kann - die zentralen Grundsätze der Physik zu verletzen.

Und doch haben rund 100 wahre Gläubige weltweit 20 Jahre lang daran festgehalten, hinter verschlossenen Türen zu arbeiten und verzweifelt zu beweisen, dass diese kalte Fusion, die eine sichere, saubere und endlos erneuerbare Energieerzeugung verspricht, wirklich funktioniert.

Anfang des Jahres gaben Andrea Rossi und Sergio Focardi, Forscher der Universität Bologna in Italien, an, eine neue, kommerziell realisierbare Kaltfusionsmaschine namens Energy Catalyzer (E-Cat) gebaut zu haben. Sie sagen, dass ihr Reaktor Atomkerne aus Nickel und Wasserstoff miteinander verbindet, 292 Gramm Wasser in 20 Grad Celsius heißen Dampf verwandeln und dabei 12.400 Watt Energie erzeugen, wobei nur 400 Watt Energie verwendet werden. Der potenzielle Energiegewinn des E-Cat ist somit extrem.

An der Oberfläche klingt das Ganze fischig und so ist fishy: Rossi und Focardi behaupten nicht, zu wissen, wie die Fusionsreaktion, die sie nutzen, tatsächlich funktioniert, und sie scheuen sogar, Details über das Design ihrer Maschine anzugeben, und erklären, dass sie nicht patentgeschützt ist. Darüber hinaus haben Experten des US-amerikanischen Energieministeriums (DOE) in der Vergangenheit zwei gründliche Überprüfungen der Kaltfusionsforschung durchgeführt - eine 1989 und 2004 - und in beiden Fällen waren sie weder von der Theorie noch vom Experiment überzeugt Ergebnisse.

Auf der anderen Seite, so unerklärlich es auch scheint, scheint die E-Cat zu funktionieren. Erst letzte Woche haben Rossi und Focardi ihre Arbeit für zwei glaubwürdige Personen demonstriert: Hanno Essen, theoretischer Physiker am schwedischen Königlichen Institut für Technologie und Vorsitzender der Swedish Skeptics Society, und Sven Kullander von der Uppsala University, Vorsitzender der Royal Swedish Academy Wissenschaftsausschuss Energie.

Essen und Kullander gaben dem E-Cat einen kräftigen Daumen. Sie produzierte zu viel überschüssige Wärme, um aus einem chemischen Prozess stammen zu können, schrieb sie in ihrem Bericht und fügte hinzu: "Die einzige alternative Erklärung ist, dass es eine Art nuklearer Prozess gibt, der zur gemessenen Energieproduktion führt."

Die italienischen Erfinder planen, ihre Maschine zu kommerzialisieren, und die griechische Regierung erwägt sogar, ihnen die Mittel dafür zu geben.
Könnte das DOE, die überwiegende Mehrheit der Physiker und Ingenieure und sogar die Physik selbst in Bezug auf die Kaltfusion falsch sein? Wenn dies der Fall ist, könnten alle unsere Energieprobleme gelöst werden.

Ein neuer physischer Effekt

"Im Grunde gibt es einen neuen physikalischen Effekt, den ich vor mehr als 20 Jahren im Labor von den Elektrochemikern von Fleischmann und Pons gefunden habe, die später wegen ihrer Arbeiten zur Kaltfusion verspottet wurden", sagte der MIT-Professor Peter Hagelstein der Elektrotechnik und Informatik und einer der wichtigsten Befürworter der Kaltfusionsforschung. "Es wurde von der wissenschaftlichen Gemeinschaft nicht akzeptiert. Es wurde ausgelacht und kritisiert. Allerdings hat sich der Effekt im Laufe der Jahre immer wieder gezeigt."

"Kurz gesagt, es scheint, dass es in der kalten Fusion eine neue Art von Prozess gibt, der mit Kernreaktionen zusammenhängt", sagte Hagelstein gegenüber Life's Little Mysteries, einer Schwesterstelle von WordsSideKick.com. "Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass in der konventionellen Atomphysik bei der Freisetzung der Atomenergie diese als nukleare Strahlung ausgestrahlt wird. Wenn Sie Energie erzeugen, erhalten Sie überhaupt keine Strahlung, was auf einen neuen physikalischen Mechanismus hindeutet. "

Der andere Unterschied ist, dass derzeitige Kernreaktoren Elektrizität erzeugen, indem sie Spaltreaktionen fördern - Atome brechen auseinander -, während Kaltfusion ein Prozess ist, bei dem Atome irgendwie spontan miteinander verschmelzen.

Atome verschmelzen nicht nur, argumentieren Mainstream-Physiker. "Zwischen zwei Atomen gibt es eine sehr starke elektrische Abstoßung, die als Coulomb-Barriere bezeichnet wird", sagte Kent Hansen, emeritierter MIT-Professor für Kerntechnik. "Um diese Barriere zu überwinden, ist eine enorme Menge an Energie erforderlich. Um dies zu erreichen, benötigt man Temperaturen wie in der Sonne, bei denen sich die Partikel sehr schnell bewegen und die Coulomb-Barriere überwinden kann."

Die Quantenmechanik, die Wahrscheinlichkeitsgesetze des Universums, lässt die winzige Vermutung zu, dennoch besteht die Möglichkeit, dass zwei Teilchen über die Coulomb-Barriere springen und sogar bei Raumtemperatur miteinander verschmelzen. Dies ist laut Hansen jedoch unwahrscheinlich unwahrscheinlich.

"Es ist eine wissenschaftliche Tatsache, dass Sie eine Zeitung an die Tür werfen können, und diese kann durchgehen. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass dies geschieht, ist so gering, dass Sie es seit Beginn der Zeit jede Sekunde machen können und es nicht wirklich passieren wird ", Sagte Hansen zu den kleinen Geheimnissen des Lebens.

Dasselbe gilt für die kalte Fusion. Einige theoretische Physiker haben geschätzt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es passiert, 1 in 1 ist, mit -40 Nullen danach. Das ist klein, aber nicht Null. "Die Physik räumt ein, dass die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, dass zwei Partikel bei Raumtemperatur miteinander verschmelzen", sagte Hansen. "Und das macht es schwer zu sagen, dass kalte Fusion nicht passieren kann."

Möglich aber unplausibel

Trotz der unendlich kleinen Möglichkeit sagen die meisten Wissenschaftler, dass eine kalte Fusion unplausibel ist, und daher erhält die Forschungsgemeinschaft wenig oder keine Finanzierung. Papiere werden von den meisten Peer-Review-Zeitschriften kategorisch abgelehnt. In ähnlicher Weise lehnt das US-Patentamt alle damit zusammenhängenden Patente ab und setzt das Konzept mit dem Begriff der permanenten Bewegung gleich.

Das Fehlen von Patentschutz erstickt den Fortschritt auf diesem Gebiet, da die Forscher ihre experimentellen Entwürfe einander nicht vollständig offenlegen, so Hagelstein. Ohne die Eingeweide von Rossis und Focardis Maschine zu sehen, hat er keine Ahnung, ob er tatsächlich funktioniert. "Sie haben die technischen Details unter Verschluss gehalten, weil sie nicht patentgeschützt sind. Daher ist es schwer zu erkennen, was sie tun, anhand der Fotos und schriftlichen Beschreibungen. Es gibt im Wesentlichen keine Informationen, die nützlich sind, um festzustellen, ob sie dies getan haben es."

Aber er ist optimistisch, dass sie das vielleicht hätten. "Es gibt viele andere Forscher, die sich mit verwandten Technologien befasst haben und über ähnliche Ergebnisse berichten", sagte Hagelstein. "[Rossi und Focardi] berichteten von einem sofortigen Kraftzuwachs von 10 und einem langfristigen von 20. Es gibt andere Forscher, die über den gleichen Kraftzuwachs berichtet haben, also nicht mit dem Stand der Technik von die kunst auf dem gebiet. "

In den meisten Fällen scheint die angebliche Fusionsreaktion mit ihrem Wärmeausbruch aufzutreten, wenn Wasserstoff oder dessen Isotope Deuterium und Tritium in ein Metall wie Palladium injiziert werden. Befürworter postulieren, dass die Anwesenheit des Metalls die Wahrscheinlichkeit einer Fusion um 40 Größenordnungen erhöht, obwohl niemand weiß, warum dies der Fall sein sollte.

David Goodstein, ein Caltech-Physiker, der selbst skeptisch gegenüber kalter Fusion ist, ihn jedoch nicht kategorisch ablehnt, sagt, das Hauptproblem sei, dass experimentelle Ergebnisse auf diesem Gebiet selten wiederholbar seien. Niemand konnte nachweisen, dass Kaltfusion durchgängig funktioniert. In einigen Fällen führt eine unter Spannung stehende Einspritzung von Wasserstoff, Deuterium oder Tritium in ein Metall zu einem Wärmeausfluss, in anderen Fällen jedoch nicht.

Kaltfusions-Befürworter sagen jedoch, dass sie die Fusionsreaktion beständig beobachten, wenn das Verhältnis von Wasserstoff zu Metallatomen größer oder gleich eins ist. Mit anderen Worten, wenn die Wasserstoffatome wirklich dicht sind und für jedes Palladiumatom (oder Nickel oder ein anderes Metall) mehr als eines vorhanden ist, setzt die kalte Fusion immer ein. Oder die Forscher der kalten Fusion sagen; Da es im Feld keinen Peer-Review-Prozess gibt, weiß niemand, was er glauben soll.

Das Buch über kalte Verschmelzung wird möglicherweise erst geschlossen, wenn es vollständig geöffnet ist. "Was Sie brauchen, ist entweder die vollständige Reproduzierbarkeit oder die vollständige Reproduzierbarkeit", sagte Goodstein. Möglicherweise arbeitet die E-Cat-Maschine von Rossi und Focardi konstant. Vielleicht nicht. "Wenn eine Vereinbarung getroffen werden könnte, würden wir gerne am E-Cat einen Test am MIT durchführen, um zu überprüfen, ob es funktioniert", sagte Hagelstein.

Dieser Artikel wurde von bereitgestellt Life's Little Mysteries, eine Schwestersite von WordsSideKick.com. Folgen Sie Natalie Wolchover auf Twitter @nattyover


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