Energía de fusión fría


Los avances en este campo continúan a pesar del desprestigio que arrastra desde hace 20 años

La “fusión fría” permitiría una fuente de energía atómica barata, inagotable y mucho más limpia que la fisión, utilizada en los actuales reactores nucleares. Recientemente, se ha cumplido el 20 aniversario del anuncio de los dos científicos que aseguraron haberlo conseguido, aunque los errores cometidos llevaron a desprestigiar esta área de trabajo. A pesar de ello, científicos en todo el mundo siguen investigando y han logrado interesantes avances en el camino para aprovechar este sistema a escala industrial y satisfacer las cada vez más altas demandas energéticas mundiales. Precisamente, en este vigésimo aniversario, y en la misma ciudad del anuncio fallido, otros científicos han anunciado sus avances al respecto.

Científicos del SPAWAR, el centro de investigación de la Marina de los Estados Unidos (EE.UU.) en San diego, California, han anunciado recientemente lo que consideran una “evidencia significativa” de reacción nuclear de baja energía (LENR en sus siglas en inglés), conocida popularmente como “fusión fría”.

El sistema trata de conseguir la energía liberada por la fusión de átomos ligeros, una reacción que produce un núcleo más pesado. La fusión nuclear se produce de forma natural en las estrellas, pero en unas condiciones de presión y temperatura muy elevadas. Varios países de todo el mundo están invirtiendo miles de millones de euros en el proyecto ITER, con el objetivo de contar, dentro de unos años, con un reactor experimental que permita lograr esta fusión “en caliente” y demostrar su viabilidad como fuente de energía. Por su parte, la “fusión fría” trataría de llegar al mismo resultado que la “fusión caliente”, pero a temperatura ambiente y de forma mucho más sencilla, económica y limpia, lo que además dejaría obsoletas a las centrales nucleares convencionales basadas en la fisión.

La “fusión fría” dejaría obsoletas a las centrales nucleares convencionales basadas en la fisión

Uno de los componentes del equipo del SPAWAR, la química analítica Pamela Mosier-Boss, explica que han utilizado un electrodo compuesto de níquel o de cable de oro en una solución de cloruro de paladio mezclada con deuterio (agua pesada). Al pasar una corriente eléctrica, se provoca una reacción. Los científicos han utilizado un plástico especial, CR-39, para capturar las partículas de alta energía y contar con evidencias de neutrones, lo que probaría que se ha producido una reacción de fusión nuclear.

ITER---

La idea no es nueva, y para desgracia de los científicos que trabajan en este campo, los precedentes han supuesto una rémora. Precisamente, la fecha del anuncio de los investigadores del SPAWAR, 23 de marzo, y el lugar de la presentación, Salt Lake City, en Utah, EE.UU., fueron también elegidos, hace 20 años, por Martin Fleischmann y Stanley Pons. En aquella ocasión, estos dos científicos afirmaron haber logrado un experimento simple que permitiría lograr la fusión fría. Pero cuando otros científicos en todo el mundo trataron de reproducir en vano los resultados, y se fueron conociendo los errores cometidos, el interés inicial se transformó en descrédito, no sólo para estos dos científicos, sino para todo este campo de investigación.

Sin embargo, dos décadas después, “el rechazo se ha suavizado muchísimo”, según el catedrático de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) Carlos Sánchez López, responsable en aquella época del único experimento español de fusión fría. En este sentido, afirma que merece la pena seguir los progresos del grupo del SPAWAR, ya que “lleva en el tema muchos años y con resultados y experimentos muy sobresalientes”.

¿Funciona ya la fusión fría?

El anuncio de los investigadores del SPAWAR no significa que se cuente ya con un sistema consolidado de producción de energía. Como explica el profesor Sánchez, muchos grupos, incluido el suyo, han logrado la “fusión fría”, pero el problema es que todavía resulta aleatorio que un experimento funcione o no: “Desde el punto de vista científico, no sirve hasta que no se logre su reproducibilidad, es decir, que todos los científicos puedan obtener los mismos resultados realizando el mismo experimento. Pero estoy seguro de que llegaremos.” En caso de lograrlo, el siguiente paso sería que el sistema produjera más energía de la que necesita para funcionar y de forma económica, de manera que pudiera ser utilizado a escala industrial.

Asimismo, algunos expertos recuerdan que, si bien el sistema es más limpio que el empleado en las actuales centrales nucleares de fisión, no es inocuo: las futuras plantas de fusión tendrían que controlar la radiación de neutrones que se emiten y los residuos producidos en el proceso. Eso sí, la vida media de dichos residuos sería corta, ya que en medio siglo no serían peligrosos, y en 300 años prácticamente inertes, frente a los miles de años de radiactividad de los residuos producidos en las actuales centrales.

Por otra parte, la falta de materiales del sistema o su carestía también podrían suponer otro problema. En este sentido, la primera reacción económica tras el anuncio, hace 20 años, de los científicos Fleischmann y Pons, fue la subida del precio del paladio, uno de los elementos de su aparato.

Además del grupo del SPAWAR, otros investigadores en EE.UU., Japón, Canadá y Europa, con ayuda de fondos públicos o privados, trabajan para reproducir el experimento de fusión fría. La nueva denominación, “reacción nuclear de baja energía (LENR)”, además de haber servido para huir de la mala fama, se utiliza para evidenciar los descubrimientos de los últimos años, explica Carlos Sánchez y añade: “El fenómeno es mucho más amplio de lo que originalmente se creyó, resultando no sólo en posibles reacciones de fusión, sino también en otros posibles procesos nucleares sobre los que aún se sabe poco. En definitiva, la fusión fría se considera viable, pero se asume que producirla de manera regular va a ser muy difícil.”

Low Energy Nuclear Reactions LENR

En este sentido, durante agosto de 2008 se celebraba en Washington el decimocuarto congreso sobre fusión fría (ICCF-14), al que asistieron los principales expertos internacionales. Según Sánchez, se pusieron de manifiesto “considerables progresos: el fenómeno se conoce mucho más, tanto en su complejidad y variadas vertientes como en una mejor definición del mismo y, por lo tanto, las posibilidades de llegar a controlarlo y a reproducirlo por completo han aumentado considerablemente”.

En este esfuerzo, destacan también los trabajos de Yoshiaki Arata, catedrático emérito de la Universidad japonesa de Osaka. Hace unos diez años, este científico empezó a trabajar en fusión fría diseñando un sistema diferente al que usaban los demás investigadores. Con el tiempo, lo ha seguido perfeccionando junto a su equipo y ha realizado investigaciones paralelas sobre los constituyentes de su electrodo, en particular nanopartículas de paladio embebidas en óxidos metálicos, de circonio principalmente. En opinión del catedrático de la UAM, “ha contribuido notablemente al progreso en el campo y es, sin duda, el que está más cerca de conseguir un control completo y una reproducibilidad segura del fenómeno”. Sánchez no cree que se produzcan discontinuidades en este trabajo, “aunque Arata es ya mayor, su grupo es sólido”, apostilla.

La fusión fría se considera viable, pero se asume que producirla de manera regular va a ser muy difícil

Por otra parte, también son interesantes las investigaciones de Tadahiko Mizuno, de la Universidad japonesa de Hokkaido, que ha informado de la producción de exceso de generación de calor y emisiones de rayos gamma de un dispositivo no convencional de LENR que utiliza un tipo de hidrocarburo, fenantreno, como reactante (el material inicial que participa en una reacción química). Asimismo, Antonella De Ninno, científica del ENEA, la Agencia Nacional Italiana de Nuevas Tecnologías de Energía y Medio Ambiente, trabaja en experimentos interesantes que demuestran la producción simultánea de exceso de calor y helio.

Las posibilidades energéticas y económicas de la fusión fría, unido a que se trata de experimentos que no necesitan complicados ni caros equipos científicos, han contribuido a la aparición de los denominados “fusioneros”. Se trata de gente que ha montado de forma casera un laboratorio de fusión, y que ha organizado en Internet una comunidad de más de 100 personas en todo el mundo…[]

Fuente www.consumer.es

 Europa, Japón y la organización del ITER han conseguido un hito en su empeño por crear un reactor de fusión nuclear. Fusion for Energy (F4E) ha probado con éxito un prototipo de superconductor para un componente principal del proyecto ITER con el apoyo de la Comisión Europea, el Organismo Japonés de Energía Atómica (JAEA) y la organización del ITER.

El ITER, la instalación de fusión experimental más grande del mundo, está localizada en el sur de Francia y tiene como objetivo aprovechar la energía producida por fusión nuclear con el fin de proporcionar una fuente abundante de energía segura, responsable con el medio ambiente y viable económicamente.

La fusión nuclear, o la unión de pequeños núcleos para formar uno mayor, es un proceso por el que se genera energía y que ocurre de forma natural en las estrellas. Produce menos material radioactivo y genera una cantidad de energía considerablemente mayor que la fisión nuclear y, si la comparamos con la combustión del carbón, la diferencia es de millones de veces en cuanto a su magnitud. Desde la década de los cincuenta, la comunidad científica ha intentado controlar la energía de fusión nuclear en un espacio contenido para generar electricidad.

En la fusión nuclear, los iones se mezclan con electrones y dan lugar a un plasma. Uno de los retos que se plantean al intentar controlar la fusión nuclear consiste en confinar y prender este plasma de forma autónoma. El ITER es un experimento internacional en el que se utiliza un tokamak, máquina que produce un campo magnético toroidal para confinar el plasma.

Los componentes del ITER son fabricados por cada uno de los países participantes. Uno de los componentes básicos es un conjunto de bobinas de campo poloidal que sirve para mantener el equilibrio del plasma. Las bobinas se construyen con titanio y niobio y dan forma al interior del reactor.

El sistema de bobinas se compone de una central y siete en anillo devanadas con un gran conductor «cable en conducto» y cubierto por una envoltura de acero inoxidable. Está previsto que este sistema genere campos magnéticos que confinen el plasma y controlen su posición, además de contribuir al «cambio de flujo» magnético que se incrementa y mantiene la corriente del plasma.

El prototipo mide 1,5 metros de diámetro, pesa seis toneladas y es fruto de la colaboración entre Rusia, Europa y Japón. Investigadores rusos fabricaron las líneas superconductoras con las que se formaron las bobinas, mientras que investigadores europeos colocaron la envoltura mencionada y devanaron el conductor. La bobina se probó en el Organismo Japonés de Energía Atómica en Naka (Japón) con la presencia de expertos del ITER, Europa, Japón, Rusia y Estados Unidos.

La última prueba del sistema de bobinas prototipo fue todo un éxito, dado que las bobinas alcanzaron un funcionamiento estable a 52kA en un campo magnético de 6,3-Tesla. Esto indica que el diseño del prototipo es adecuado para cumplir su cometido. El éxito supone un hito en la investigación de la fusión nuclear, puesto que permite que el proyecto pueda pasar al diseño del siguiente componente: los conductores de campo poloidal.

El ITER es uno de los proyectos científicos más caros del mundo y la UE sufragará casi la mitad del coste de construcción. El resto será financiado a partes iguales por China, India, Japón, República de Corea, Rusia y Estados Unidos. La contribución de la UE proviene casi al completo del presupuesto de Euratom.

Se calcula que el proyecto ITER tendrá una duración de treinta años. Uno de los objetivos del proyecto es el de realizar la primera operación con plasma en 2018 y crear una central de energía completa antes de 2050. Fusion for Energy es una empresa común de 35 años de duración establecida en abril de 2007 cuyo propósito es reforzar el liderazgo europeo en el desarrollo de la energía de fusión. Se espera que esta tecnología proporcione el cada vez más necesario suministro de energía sin generar gases de efecto invernadero, los cuales alteran el clima mundial.

 

La fusión fría es el nombre genérico dado a cualquier reacción nuclear de fusión producida a temperaturas muy inferiores a las necesarias para la producción de reacciones termonucleares (millones de grados Celsius).

De manera común el nombre se asocia a experimentos realizados a finales de la década de 1980 en células electrolíticas en las que se sugería que se podía producir la fusión de deuterio en átomos de helio produciendo grandes cantidades de energía. Estos experimentos fueron publicados en la revista científica Nature, pero la fusión fría como tal fue descartada al poco tiempo por otros equipos, constituyendo el artículo de Nature uno de los fraudes más escandalosos de la ciencia en los tiempos modernos.

El experimento de Pons y Fleischmann

El 23 de marzo de 1989 los químicos Stanley Pons y Martin Fleischmann, de la Universidad de Utah, realizaron una conferencia de prensa en la que anunciaron la producción de fusión fría con la consiguiente liberación de energía. El anuncio fue considerado sorprendente al tenerse en cuenta el sencillo equipamiento necesario para producir tal reacción: un par de electrodos conectados a una batería y sumergidos en un recipiente de agua pesada rica en deuterio. El anuncio fue reflejado a nivel internacional constituyendo portadas en la mayoría de los periódicos. Habiendo trabajado Pons y Fleischmann en su experimento desde el año 1984, consiguieron fondos del Departamento de Energía de los Estados Unidos en el año 1988 para una larga serie de experimentos. El término fusión fría había sido acuñado por el Dr. Paul Palmer, de la Universidad Brigham Young, en 1986, en investigaciones sobre la posibilidad de la producción de reacciones de fusión atómica en el interior de un núcleo planetario. El término fue entonces aplicado al experimento de Fleischmann y Pons en 1989.

En tan sólo unos días, científicos de todo el mundo intentaron repetir los resultados de los experimentos. Durante unas seis semanas se produjeron anuncios de verificación, retractación y explicaciones alternativas que mantuvieron el interés de los periódicos sobre el tema, sin conseguir resultados definitivos. Poco después, el escepticismo sobre la fusión fría fue aumentando a medida que diferentes investigadores eran incapaces de reproducir los resultados del experimento de Pons y Fleishchmann. A finales de mayo, el Departamento de Energía de los Estados Unidos formó un grupo especial de investigadores para determinar la veracidad o no de la fusión fría. El comité de expertos trabajó durante cinco meses en un estudio en el que se afirmaba que no existía evidencia alguna de fusión fría, y que tales efectos contradirían todo el conocimiento adquirido sobre las reacciones nucleares durante la última media década. El comité recomendaba específicamente no financiar investigaciones costosas sobre este tema.

Investigaciones actuales en fusión fría

Hoy en día se siguen realizando esfuerzos en la búsqueda de reacciones nucleares del tipo de la fusión fría, a pesar de que el engaño de los años 80 quedó marcado en la comunidad científica. Estos esfuerzos son realizados por una parte minoritaria aunque significativa de dicha comunidad.

Una de las vías que más dan que hablar en la actualidad se basa en experimentos sobre la Sonoluminiscencia. Este fenómeno fue descubierto por D.F. Gaitan y otros a principios de los 90 en la universidad de Missisipi, y se basa en la emisión de luz (entre otros tipos de radiación) del interior de burbujas sometidas a excitaciones acústicas. El fenómeno ha sido intensamente estudiado por la comunidad y siguen encontrándose publicaciones al respecto.Recientemente, en el año 2002, el profesor Rusi P. Taleyarkhan junto a otros miembros del Oak Ridge National Laboratory publicaron en la revista Science un artículo llamado “Evidence for nuclear emissions during acoustic cavitation” afirmando que observan emisiones de neutrones de alta energía en este tipo de experimentos. Sin embargo, este artículo ha levantado las voces de numerosos escépticos que no reproducen sus resultados, recordándonos a los tristes acontecimientos de Pons y Fleischmann. En el 2006, el profesor Taleyarkhan ha vuelto a publicar nuevas pruebas para ratificar sus interpretación de los experimentos, con nuevas reacciones desde la misma revista Nature. Ciertamente, la comunidad científica, escarmentada después de tantos años, se encuentra poco receptiva para nuevos avances a este respecto.

En 2004 se comentó, debido a la continuidad de los experimentos de Pons y Fleischmann por parte de la armada de Estados Unidos de América, que una posible razón del fiasco al intentar reproducir el experimento original podría ser que se requiere de un agua pesada de una gran pureza, que sobrepasa los niveles habituales. Pons y Fleishchmann disponían de un agua pesada de gran pureza. Parece que finalmente la investigación sigue abierta, si bien no se han publicado los resultados puesto que los científicos son más cautos que nunca tras la experiencia de 1989. Más información sobre dichas investigaciones en el artículo La fusión fría vuelve de entre los muertos.

En mayo del 2008 se ha publicado un artículo en la revista italiana Il sole 24 ore., donde se afirma que el científico Japonés Yoshiaki Arata, ha logrado la fusión fría utilizando presión para introducir gas deuterio en un pila que contenía paladio (Pd) y óxido de zirconio (ZrO2) provocando que los atomos de deuterio se fusionaran en atomos de Helio, produciendo en el proceso una cantidad considerable de calor.

Taringa.net

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4 Respuestas a “Energía de fusión fría

  1. José Alsinba Maspera

    UNA HUMILDE IDEA derivada de mis lecturas me permito manifestarla a Vds.. Yo no tengo medios ni técnica para realizar experimentos, pero me permito darles la idea por si la pueden considerar de interés.
    Se trataría de un tubo de vacío con ánodo de paladio que contuviese hidrógeno retenido en su interior y diferencia de potencial con el cátodo. Sería un fenómeno a comprobar y estudiar con precisión.
    El ánodo quizás emitiría rayos canales que serían átomos de helio ionizados formados por la fusión nuclear del hidrógeno del ánodo.
    Sería, en su caso, una fusión nuclear de unos átomos inducida por las propiedades del paladio y mediante el efecto túnel.
    Mucho les agradecería su opinión y sus noticias.
    josealsinamaspera@hotmail.com

  2. Un Experimento Anterior Que Estaba Incompleto
    Ahora, quiero dejar de lado todo esto por el momento y llevarlos a un lugar que no esperan. Lo hago para mostrarles algo importante sobre la presunción. Quiero que vayan al pasado conmigo… a un laboratorio en Utah. Hace algunos años, dos investigadores científicos –buenos- físicos y químicos- se juntaron en un sótano. Estaban entusiasmados, estaban muy, pero muy entusiasmados. Sus apellidos eran Ponds y Fleischman.
    ¿Lo ven? ¡Están observando la fusión en frío, justo frente a ellos! Están viendo la química que tiene un remanente que sobró de una reacción… algo que se muestra para indicar que la fusión en frío está presente. Así es como cualquier puede saber si está ocurriendo una verdadera fusión en frío y realmente está ocurriendo, y ellos la están viendo y están entusiasmados. Lo mantuvieron en silencio. No involucraron a sus equipos de investigación porque se ven a sí mismos como los nuevos Watson y Crick del Siglo Veintiuno. Serán los que traigan la fusión en frío a la Tierra y realmente la están viendo y están entusiasmados.
    ¡Y aquí lo único desafortunado de esta historia es que ellos son los únicos que lo vieron alguna vez! En su entusiasmo, lo anunciaron, y quizá no fueron muy científicos, porque no hicieron el experimento varias veces para darle validez. Lo vieron con tanta claridad, que indicaron que cualquiera podía hacer ese experimento y obtener el mismo resultado. ¡El problema fue que nadie obtuvo los mismos resultados! Y así, estos dos científicos fueron ridiculizados y perdieron sus puestos y sus reputaciones. Los científicos pensaron que era un engaño.
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    Hoy en día ni siquiera se sabe adónde están, ¿no es cierto? Y aquí hay algo de información que les quiero traer. Esos dos científicos calificados vieron la fusión en frío porque estaba sucediendo de verdad. Lo que no comprendieron es que en el cuarto en el que estaban se habían colocado en una caja de pensamiento de conciencia científica. Pensaron que sabían cómo funcionaba, lo aplicaron y luego vieron que funcionaba como esperaban. Por lo tanto, sintieron que estaban en lo correcto respecto a su montaje y sus postulados de cómo crearlo. Parecía totalmente comprensible. Pero lo que no sabían era que faltaba un elemento… pero uno que estaban recibiendo “accidentalmente”. Sin él, nunca hubiesen visto la fusión en frío.
    Estabanen el sótano, y en ese sótano pasaban otras cosas sin que ellos lo supieran. Ahora les voy a decir algo que pronto verán en el noticiero. En este momento, los potenciales son que lo verán en un lapso de dos años… quizá aún antes. Estaban pasando dos cosas en la habitación. Una era un tenue campo magnético creado por un transformador del otro lado de la pared que ahora fue retirado. Pero la otra cosa, la más profunda, fue que había una cantidad de oscilaciones en la frecuencia de los megahertz creada por una pieza de equipo que no tenía nada que ver con su experimento en el sótano. Llámenlo oscilación residual si quieren, pero estaba ahí, cantando una canción.
    Queridos, ellos vieron la fusión en frío porque la fusión en frío requiere ultrasonido. Cuando ustedes agregan el ultrasonido a la química que esperan, observen qué sucede. Aquí hay una pista para los que tengan una mente científica: para que esto funcione deben tener dos generadores ultrasónicos. En ese sótano fue una anomalía tener esas frecuencias oscilatorias chocando entre sí casi al unísono, pero no totalmente, para dar remanentes de la anulación que se sumó a la química y le habló a la misma de un modo que creó los resultados de la fusión en frío. Algunos de ustedes sabrán ahora de qué estoy hablando, y otros lo sabrán luego cuando salga en sus noticieros. Estén atentos. Fusión en frío ultrasónica.
    Así que les trajimos esta historia para ejemplificar la información que acabamos de darles respecto al ADN. El ADN crea su propia luz y también vibraciones en la frecuencia megahertz. Estos elementos, que no fueron medidos y por lo tanto no se ven en la ciencia, juegan una parte muy importante en la comunicación de los conjuntos de instrucción en el ARN… el noventa y siete por ciento que los científicos quieren desechar.

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