Kall fusion?

Ingen som har ett intresse av energi har väl undgått att höra nyheten om de italienska forskarna som hävdar att de lyckats utvinna energi genom kall fusion? Jag har medvetet dragit mig för att skriva om experimentet för att jag förväntar mig att det när som helst kan avslöjas som en bluff, vare sig det rör sig om en avsiktlig eller oavsiktlig sådan. Det är dock ett så spännande ämne att jag inte kan hålla mig och här kommer därför en sammanfattning om spektaklet.

Fredagen den 14:e januari visade Andrea Rossi och Sergio Focardi upp sitt experiment i en industrihangar utanför Bologna inför ett femtiotal vetenskapsmän och journalister. Under demonstrationen som pågick under någon timme producerade deras maskin värme som kokade bort 13 liter vatten med den ungefärliga effekten 12 kW. Detta kan jämföras med en inmatad effekt om 1 kW som användes för att ”tända” processen vilken sedan sänktes till 700 W. Apparaten innehåller nickelpulver och väte under tryck tillsammans med en katalysator av okänd sort. Endast försumbara mängder (pikogram) av dessa förbrukades under reaktionen.

Upphovsmännen, doktor Rossi och professor Focardi, anser att det rör sig om någon typ av kall fusion bland annat på grund av att inga kända kemiska reaktioner kan leverera den mängd energi som registrerats i förhållande till de minimala mängder bränsle som förbrukats. Vidare hävdar man att spår av koppar registrerats i apparaten efter användning vilket är en möjlig produkt av fusion mellan väte och nickel. En viss förhöjd gammastrålning kunde också uppmätas under försöket, men forskarna säger sig samtidigt inte ha en klar fysikalisk förklaring till förloppet.

Vad som gör många observatörer osäkra är att maskinens innanmäte inte visats upp. Upphovsmännen hävdar att detta beror på att en patentansökan är under behandling och att fler exemplar av ”Ni-H reaktorn”, som en av observatörerna kallar den, för närvarande tillverkas av Andrea Rossis företag Leonardo Corporation. En större enhet på 1 MW, bestående av 125 sammankopplade reaktorer, skall också vara på väg att uppföras i Aten och Rossi tror att den invigs i september eller oktober i år. Vad som ytterligare som kan vara svårt att smälta är att denna framtidens energikälla ser ut som ett kemiexperiment för mellanstadieelever eller en slarvigt uppställd hembränningsapparat.

Om man går vidare och tittar på vad Rossi och Focardi faktiskt tror sker i reaktorn blir det lite mer seriöst. Vad man föreställer sig är en reaktion mellan nickel och väte som ger upphov till en kopparisotop, vilken sedan sönderfaller tillbaka till en annan isotop av nickel enligt nedan:

Ni^A + p¹ –> Cu^A+1 –> Ni^A+1

Beroende på vilken isotop av nickel man utgår ifrån ger denna kedja av reaktioner i teorin upphov till ett visst antal MeV energi för varje inblandad nickelatom. Eftersom nickel förekommer naturligt i ett flertal olika isotoper har forskarna uppskattat detta till ungefär 35 MeV per nickelatom i genomsnitt. Detta kan jämföras med 200 MeV vid fission av ²³⁵U och 15 MeV vid fusion av deuterium och tritium.

Med atomvikten för nickel på 58,7 g/mol och sambandet att en mol innehåller 6,02E²³ atomkärnor innebär detta att energin i processen skulle uppgå till 57500 GJ/kg nickel. Man kan också uttrycka det som att ett gram nickel har potential att leverera lika mycket energi som drygt ett ton olja (som innehåller ungefär 45 MJ/kg). I sin patentansökan skriver forskarna själva att ett gram nickel skulle motsvara över 500 ton olja, men detta måste röra sig om en felskrivning.

Tyvärr misstänker jag att det när som helst visar sig att det hela rör sig om antingen en bluff eller någon typ av missförstånd av mätningar eller provuppställning. Kall fusion har ju trots allt varit i ropet tidigare vilket resulterat i att forskaretablissemanget nu knappt vill ta i fenomenet med tång, även om en svensk forskare uttalat sig om Rossis och Focardis experiment. Om upphovsmännen nu bluffar har jag svårt att förstå syftet. Jag hoppas givetvis att det inte är så, för står det klart att Ni-H reaktorn verkligen fungerar står vi utan tvekan inför den kanske största upptäckten i mänsklighetens historia. Nickel är den femte vanligast förekommande metallen i jordskorpan och en energikälla där nickel är den enda förbrukningsvaran skulle fundamentalt förändra förutsättningarna för vår framtid på jorden.

Uppdatering:

Nu verkar forskarna själva upptäckt felet i sin patentansökan och ändrat siffran till 517 kg olja istället för det ursprungliga 517 ton. Detta skulle innebära att ett kg nickel kan leverera energi i storleksordningen drygt 20000 GJ. Man skriver dock att man gjort uppskattningen att i genomsnitt 10 MeV/kärna erhålles, vilket skulle ge knappt 16500 GJ/kg och därmed ”bara” motsvara 365 kg olja per gram nickel. Nåväl, det får duga för tillfället.