¿Un nuevo paradigma energético?
Durante estas últimas semanas se han estado sucediendo multitud de noticias en relación con la fusión fría:
7/12/2011
- Lewis Larsen publica un documento en Slideshare en la que se analiza la posible relación entre las LERN (reacciones nucleares de baja energía), y las inexplicables observaciones constatadas en el LHC del CERN.
31/12/2011
- Rossi anuncia en una entrevista en PESN, que comercializará E-Cats para uso doméstico de 10 kW en otoño de 2012.
11/1/2011
- NASA sube un vídeo protagonizado por Joseph Zawodny en el que habla de las LERN
12/1/2012
- Francesco Celani imparte una conferencia en el World Sustainable Energy Conference 2012 sobre las LERN.
13/1/2012
- Dick Smith, miembro de Australian skeptics se ha comprometido a donar al grupo de Rossi la cantidad de 200.000$ australianos si un enviado suyo, Ian Bryce, ingeniero aeroespacial, constata que el aparato funciona.
16/1/2012
- Francesco Celani recibe una invitación del CERN para que realice una exposición de las LERN a sus técnicos.
¿Qué está ocurriendo? ¿Ha llegado ya la hora del nuevo paradigma energético?
Como ya he comentado en el blog en varias ocasiones [1][2][3][4], donde recopilo información de otros expertos como Steven B. Krivit, el E-Cat de Andrea Rossi no me inspira ninguna confianza y todo lo que rodea a su dispositivo y a él mismo desprende un halo de sospecha. Veremos qué pasa en otoño próximo. Iré haciendo un seguimiento a sus evoluciones y os mantendré informados.
Mientras tanto, una nueva fiebre del oro está surgiendo en relación a la obtención de patentes relacionadas con tecnologías relacionadas con las LERN.
El 9 de marzo de 2006 Allan Widom, físico de materia condensada en la Northeastern University, y Lewis Larsen, CEO de Lattice Energy LLC, publicaban una teoría innovadora que daría una explicación a las LERN sin necesidad de tener que tirar todos los libros de física a la papelera. Esta teoría fue tomada con gran entusiasmo por dos científicos de NASA, Dennis Bushnell y Joseph Zawodny, que las hicieron suyas y las divulgaron.
Según publica Steven B. Krivit en su blog, Larson le informó que en 2008 ambos científicos le hablaron de una posible inversión de la NASA en esta tecnología, pero el CEO de Lattice Energy se negó a facilitar propiedad intelectual de su empresa sin la existencia de un contrato de por medio. Hizo bien, porque al final esa inversión no se produjo.
El 22 de septiembre del año pasado Zawodny realizó una ponencia sobre LERN en el Glenn Research Center de la NASA. En su segundo chart se preguntaba, “¿Tenemos una teoría?”. Mencionó varias como la de Randall Mills y la del profesor Yeong Kim para descartarlas. Seguidamente expuso la teoría de Widom y Larsen como una explicación factible.
Pero ¿qué tiene de especial esta teoría?
Su principal ventaja sobre otras teorías es que las partículas no tienen que vencer la barrera de Coulomb y por lo tanto la materia no es necesario que esté en forma de plasma a unas condiciones de presión y temperatura inconcebibles. Esa misma es la causa por la que algunos, entre los que se encuentra Krivit, reúsan usar el término fusión, pero desde luego la energía resultante es mucho mayor de la que se obtiene por reacciones químicas tradicionales como la combustión de hidrocarburos.
Sin ser un especialista en la materia, y a riesgo de naufragar, os trataré de explicar los fundamentos de esta teoría.
Se puede resumir en una reacción nuclear en cuatro pasos, de los cuales, el primero y segundo son los más exóticos. Aunque la desintegración beta inversa ha sido objeto de especulaciones durante las dos últimas décadas, Widom y Larsen proponen un mecanismo por el cual el resultado de esta desintegración inversa es un neutrón de momento ultra bajo.
- En una primera fase una radiación electromagnética lanzada sobre la superficie de un hidruro metálico produce una avalancha de electrones plasmones de superficie.
- Esta onda de electrones que se mueve por la superficie del metal interacciona con los protones de la superficie para producir neutrones de momento ultra bajo (ULM) + un neutrino. Larson pone una metáfora para entender este fenómeno. Igual que un grupo de dos o tres gansos no pueden volar cruzando una tormenta, una bandada sí que puede hacerlo. Es lo que él llama “efecto colectivo”.
- El neutrón resultante es capturado por un núcleo atómico aumentando su masa atómica A. Esto puede convertirlo en un isótopo estable o inestable. Al carecer de carga eléctrica, el neutrón no tiene que vencer la barrera de Coulomb.
- Si el isótopo es inestable, el neutrón por desintegración beta produce un protón, un electrón y un antineutrino. El resultado es que que la carga atómica Z también se incrementa.
En experimentos con Hidrógeno la creación del Neutrón ULM tiene un coste energético de 0,78 MeV. La energía devuelta en el resto del proceso es varias veces superior.
Ciertamente esta teoría promete, aunque hay que ser cautos y ver cómo evolucionan en un futuro próximo los acontecimientos. Desde aquí os tendré puntualmente informados.
Referencias:
http://blog.newenergytimes.com/2012/01/13/lenr-gold-rush-begins-at-nasa/
http://newenergytimes.com/v2/news/2010/35/SR35913widomlarsen.shtml
http://blog.newenergytimes.com/2012/01/12/where-does-the-energy-come-from-in-lenr/
01123581321
17/01/12 03:36
Muy buen material señor la mentira ,si señor
lamentira
17/01/12 07:47
@ fibonacci:
Gracias majo. Sabia que te gustaría. De hecho lo he escrito para ti.
Nicolás
17/01/12 13:08
Esperemos que la cosa funcione, y se pueda aplicar a gran escala.
Encke
17/01/12 15:17
Fantastico e interesantisimo articulo. Entonces… segun esto, la supuesta fusion fria tiene una base cientifica sobre la que sustentarse y por tanto es algo mas que un fraude?
Otra cosilla, hace un tiempo tambien lei algo sobre los reactores Polywell de confinamiento electrostatico, algo que desconocia y que tambien me dejo boquiabierto aunque no se que hay de verdad en todo ello:
http://laorillacosmica.blogspot.com/2010/11/reactores-de-fusion-polywell-y-como.html
Lo conociais? que opinais de esto?
billetede500
17/01/12 16:10
No entiendo la etiqueta de «energía libre». Una fuente de energía controlada y monopolizada por una sola empresa, y vendida a precio de oro, no se que tiene de libre.
lamentira
17/01/12 16:13
@ Enke:
Yo al menos no lo conocía. Pero por lo que he podido ver es un reactor de fusión clásica por confinamiento electromagnético. El problema que tiene es precisamente el de confinar el plasma que termina por tocar las paredes del reactor.
La teoría de Widoom.Larson no se si se puede considerar fusión, pero abre la puerta a otro tipo de reacciones muy energéticas que pueden ser aprovechadas como fuente de energía. Desconozco hasta el punto que ha llegado Larson en evolucionar el mecanismo de creación de neutrones ULM. No creo que esté conseguido o perfeccionado porque si no ya tendríamos todos uno en casa.
billetede500
17/01/12 16:13
Encke
Respecto al reactor Polywell, todo es verdad. Ha sido construido varias veces por gente con conocimientos básicos. Lo que la gente cree es que no se ha conseguido la fusión nuclear, cuando sí que se ha conseguido, y es relativamente fácil de replicar, pero no es nada EFICIENTE. Sin ir más lejos, el reactor Polywell consume varias veces más energía de la que genera.
Nicolás
17/01/12 16:21
Encke dijo:
No me parece. Por fusión fría se entiende un proceso de la misma naturaleza que la fusión «normal», pero a bajas temperaturas. Esto es un proceso completamente diferente, por lo que no creo que esté bien llamarle fusión fría.
billetede500
17/01/12 16:31
Bueno, si tomemos la ley de no-suposición (es decir, fusión fría significa sólo fusión fría) Podemos decir que es cualquier proceso de fusión que puede ocurrir a bajas temperaturas, sea cual sea el método. Es igual que los OVNI. OVNI significa Objeto Volador No Identificado, y por lo tanto, todo lo que vuele y no se puede identificar con precisión, es un OVNI, y no tiene que ser necesariamente alienígena. podría ser un frisbie visto de lejos, y seguiría siendo un OVNI. Y lo mismo ocurre con montones de otras denominaciones.
billetede500
17/01/12 16:50
*tomamos
Nicolás
17/01/12 17:03
@ billetede500:
Justo es eso a lo que apunto. Con «fusión» se hace referencia al proceso en sí mismo, similar al que ocurre en las estrellas, y no al resultado. Este proceso sería algo completamente distinto. Sería otra forma, diferente de la fusión, de obtener elementos más pesados a partir de elementos livianos.
billetede500
17/01/12 17:14
@Nicolás:
Si ese es el caso (y sus argumentos me han convencido de que sí), creo que el nombre más apropiado para este proceso sería «Transmutación» (lo cual alude a cualquier transformación de un elemento o isótopo en otro sin entrar en contacto con otro núcleo). Este proceso fue demostrado por Ernest Rutherford en 1919, y ampliamente desarrollado en 1980 por Glenn T. Seaborg, quien llevó a cabo uno de los grandes fines que la alquimia nunca consiguió, convertir plomo en oro (aunque sin ninguna esperanza de rentabilidad, el costo del proceso fue muy alto). Así mismo, la transmutación se usa mucho para fabricar plutonio a partir de uranio, y gracias a ella se descubrieron varios elementos nuevos.
Aunque la técnica más usada es el bombardeo de partículas,a mi juicio el término «Transmutación» sería también aplicable a este proceso.
Me gustaría conocer su opinión.
Joan
17/01/12 19:00
Interesantísima la entrada, señor! Me gusta sobre todo el paralelismo entre algo que puede llegar a funcionar y algo que no, pone de relieve lo que no entienden algunos idiotas: que este blog no es negacionista, solo es escéptico.
Y qué lindo que Rossi se proponga vender cafeteras con fugas radioactivas para el otoño, con lo que nos gusta el café…
Saludos!
billetede500
17/01/12 19:22
@Joan:
Por lo visto no lo ha entendido. Aunque no funcionase, el aparato de Rossi no emitiría ningún tipo de radiación, simplemente porque no usa ningún componente radiactivo en un principio. En el caso de que lo hubiese, sería producido en el interior del aparato, lo cual conlleva generación de energía.La apuesta de Pascal.
Nicolás
17/01/12 19:38
@ billetede500:
La transmutación sería uno de los pasos en el proceso, en el que se produce la captura de un neutrón de muy baja energía por un núcleo. El proceso completo es bastante más complicado.
billetede500
17/01/12 20:03
@Nicolás:
Igualmente puedo hablar de una central nuclear y decir: «el combustible es uranio y el producto es calor, la reacción en cadena es parte del proceso, que en realidad es mucho más complejo» y tendré toda la razón, pero es cierto que para explicárselo a alguien usted diría algo como: «se lanzan neutrones lentos sobre el material fisible, lo que produce una reacción en cadena que desprende calor». Ovbiamente, si esa persona trabajase en una central nuclear tras decirle eso organizaría un auténtico desastre, puesto que usted no hay explicado el proceso de moderación de los neutrones ni la recondensación, por ejemplo, pero todos nos vemos tentados a aplicar el nombre de una parte a todo el proceso (reacción en cadena, en nuestra analogía), puesto que si no acabaríamos con denominaciones «estilo patente» de cinco líneas.
edgar
17/01/12 20:27
Le pregunte al físico Francis Villatoro sobre este tema y esto me dijo:
Voy a tratar de convencerlo a que comente aquí.
billetede500
17/01/12 21:01
Bueno, en realidad eso sólo afecta a los cálculos de Widom.
jfce
17/01/12 21:08
‘En experimentos con Hidrógeno la creación del Neutrón ULM tiene un coste energético de 0,78 MeV.’
Resulta dificil de creer que tenga lugar la captura electrónica en el Hidrógeno ya que:
‘Note that a free proton cannot normally be changed to a free neutron by this process: The proton and neutron must be part of a larger nucleus. In the process of electron capture, one of the orbital electrons, usually from the K or L electron shell (K-electron capture, also K-capture, or L-electron capture, L-capture), is captured by a proton in the nucleus, forming a neutron and a neutrino.’
http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_capture
Lo que si es cierto es que para la reacción
Protón + electrón —> neutrón + neutrino
La energía necesaría es
DE = DE c*c = (m(neutrón)-(m(protón)-m(electrón) c*c = 939,566 –(928,272+0,511) = 0,783 MeV
(suponiendo que la masa en reposo del neutrino es cero).
¿Cuanta energía dicen que consiguen en el proceso global?.
lamentira
17/01/12 22:10
@ jfce:
Me alegro de verte de nuevo por aquí. Esta parte de la energía obtenida en el proceso es una de las menos claras. Los datos los tomé de este artículo:
http://blog.newenergytimes.com/2012/01/12/where-does-the-energy-come-from-in-lenr/
Dice lo mismo que tú en tu comentario: «el coste energético para crear el neutrón que inicia la reacción es de 0,78 MeV. En el caso del deuterio, la energía necesaria es la mitad (entiendo que porque con el mismo coste se consiguen dos neutrones). Luego viene la parte que no entiendo. Dice que los pasos 2 a 4 son exotérmicos. En el paso 3, en el que me comentabas que no se libera energía, Larsen dice que se liberan rayos gamma que son convertidos en energía calorífica infrarroja al ser captada por los electrones pesados cercanos. En este tema soy profano. Había visto que los fotones gamma pueden arrancar electornes de sus átomos, pero lo de generar calor no. Si tienes conocimientos sobre ello te agradecería que nos ayudases.
Mas abajo Krivit nos muestra un gráfico de Larsen donde nos muestra el proceso por el que un átomo de Carbono 12 captura un neutrón y pasa a Carbono 13 liberando 5 MeV.
Soy muy escéptico con estas cosas, y más si no las entiendo del todo, pero si esto se consigue reproducir en un entorno controlado puede ser algo a tener en cuenta.
billetede500
17/01/12 22:24
En el caso de los rayos gamma, una buena estimación para ese proceso sería entre un 50% y un 80% de eficiencia, sin contar la conversión del calor en energía eléctrica, ya sea por vapor o termopares. Opino que solo por algo de potencia «extra» no merece la pena aumentar tanto la complejidad técnica, cuando se pueden usar las reacciones exotérmicas de los pasos 2 y 4.
lamentira
17/01/12 22:25
@ edgar:
Si por favor. Ya le insinué yo que este artículo seguramente lo hubiese escrito él mucho mejor, pero no tomó el guante. Si hace falta una cerveza y una tapa de jamón, eso está hecho.
billetede500
17/01/12 22:29
Los físicos son gente muy ocupada, yo también he pedido su opinión a varios en el pasado sobre algunas teorías que estaban «de moda» entonces, y siempre (o casi) intentan ser tan claros y concisos como sea posible.
Por otro lado, de ahí su contundencia…
Nicolás
17/01/12 23:14
Le pegué una leídita rápida a uno de los papers, y esto es lo que creo haber entendido:
Lo que hacen es mandar radiación electromagnética para excitar plasmones de superficie en una muestra de hidruro de paladio. Esto lo hacen porque las oscilaciones del plasma pueden, por resonancia, excitar oscilaciones (coherentes) en los protones de la superficie (dan una referencia para esta afirmación).
La oscilación de los protones crearía un campo eléctrico que sería suficiente para dotar a los electrones de la energía necesaria para que se produzca la captura por parte de los protones (estos electrones son pesados por el acomplamiento con el campo electromagnético), dando lugar a los neutrones ultra fríos.
Según el cálculo que hacen la tasa para la producción de los neutrones ultra fríos va como el cuadrado de la masa renormalizada de los electrones (que está limitada por la amplitud de la resonancia en la oscilación de los neutrones). A partir de ahí pareciera estar todo cocinado, porque dicen que la sección eficaz de captura de los neutrones ultra fríos por los núcleos de la superficie es muy alta.
Tomando todo esto como cierto (no es algo de lo que yo pueda decir mucho, porque habría que hacer las cuentas), lo que habría que preguntarse es cuánta es la energía que hay que invertir en excitar los plasmones de superficie a la frecuencia necesaria para hacer resonar las oscilaciones de los protones en la superficie del hidruro, y mantener el sistema produciendo elementos más pesados durante un tiempo aceptable. Yo, por lo pronto, no tengo idea
Nicolás
17/01/12 23:19
Me olvidaba, respecto de las pérdidas, aseguran que la emisión de radiación está muy suprimida en el proceso, aunque no me fijé por qué. Esto sumado a la (supuestamente) altísima sección eficaz de captura de los neutrones producidos debería dar una eficiencia muy grande… Suena demasiado bien para ser cierto, pero habrá que ver.