La Fusione Fredda (o LENR) torna Mainstream. A che punto sono Ricerche ed Esperimenti?

La scoperta di  Martin Fleischmann , morto nel 2012, e Stanley Pons del 1989, la famigerata “Fusione fredda” è stata talmente screditata che ben pochi hanno avuto il coraggio di sostenere la necessità di seriericerche nel settore.

Eppure nei giorni scorsi la notizia di questa fonte d’energia, mai completamente compresa, che prevede la possibilità di una fusione nucleare idrogeno iderogeno, con la generazione di elio e la liberazione di energia, a basse temperature, è tornata su un giornale mainstream, il Guardian, che ha citato le LENR, Low Energy Nuclear Reaction, reazioni nucleari a bassa energia, in modo serio, e riportando i programmi, come APRA-E, che proseguono nella ricerca nel settore.

Scenari Economici ha riportato alcune notizie sulle più recenti, e interessanti, evoluzioni di questa ricerca, che avviene sena investimenti enormi, in sordina, ma che potenzialmente potrebbe cambiare il futuro energetico dell’umanità.

Con l’occasio di questo articolo sui media mainstream vogliamo fare un rapido riassunto della situazione attuale delle ricerche riguardanti la LENR, o “Fusione fredda”.

Esperimenti confermati

Il ripetuto e confermato esperimento dell’Università di Tohoku

Diversi esperimenti recenti hanno fornito prove convincenti della realtà della LENR. Uno degli sviluppi più promettenti proviene dall’Università di Tohoku in Giappone,che studia il fenomeno da oltre dieci anni, dove i ricercatori hanno raggiunto un risultato notevole: la produzione netta di energia a livello di sistema negli esperimenti LENR.

Reattore LENR dell’università di Tohoku

Il loro approccio prevede un composito multistrato metallico nano-strutturato che, sottoposto a condizioni specifiche, genera una produzione termica superiore all’apporto di riscaldamento elettrico. Questi esperimenti, ripetuti meticolosamente per oltre 200 volte, hanno dimostrato una notevole coerenza, con una ripetibilità quasi del 100%. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto un modo per innescare deliberatamente piccole esplosioni di calore riducendo momentaneamente la potenza in ingresso e riportandola poi al livello originale. Questo livello di controllo apre interessanti possibilità di sfruttare la LENR come fonte di energia affidabile.

Emissione di energia del fenomeno LENR di Tohoku

La riceca della NASA

Un altro progresso significativo proviene dalla NASA, dove un gruppo di ricercatori ha sperimentato, a fine 2024,  un metodo per innescare la fusione nucleare nello spazio tra gli atomi di un solido metallico. Questa tecnica innovativa, denominata Lattice Confinement Fusion, consiste nel confinare il combustibile deuterio all’interno di un reticolo metallico mantenuto a temperatura ambiente.

L’esperimento della NASA basata sull’Erbio arricchito con Deuterio

Irradiando il metallo deuterato con un fascio di fotoni, i ricercatori creano un ambiente energetico all’interno del reticolo, consentendo ai singoli atomi di raggiungere energie cinetiche sufficienti per le reazioni di fusione. Il metallo in questione era l’Erbio, che ha avuto la funzione di “Spugna” per il deuterio, che ha raggiunto una concentrazione superiore a quella raggiunta nei tokamak.

Le osservazioni del team vanno oltre la semplice misurazione dei neutroni delle reazioni di fusione; hanno anche rilevato la produzione di neutroni ancora più energetici, suggerendo il verificarsi di reazioni di fusione potenziate o di reazioni di stripping nucleare di Oppenheimer-Phillips. un altro tipo di reazione nucleare. Questi risultati non solo confermano la possibilità di fusione all’interno di un reticolo allo stato solido, ma indicano anche potenziali percorsi per scalare il processo.

A conferma del crescente numero di prove, la Conferenza internazionale sulla scienza nucleare della materia condensata (ICCF-25), tenutasi a Stettino, in Polonia, nell’agosto del 2023, ha riunito ricercatori di tutto il mondo per presentare le loro ultime scoperte e discutere del futuro delle LENR. Questa conferenza è stata una piattaforma fondamentale per condividere le conoscenze e promuovere la collaborazione in questo campo in rapida evoluzione.

Innovazioni e progressi

Sulla base di questi esperimenti confermati, i ricercatori stanno esplorando nuove strade per migliorare la comprensione e il controllo della LENR.

Un’area promettente riguarda l’uso di nanoparticelle per indurre in modo affidabile queste reazioni. Le nanoparticelle, con il loro elevato rapporto superficie/volume, offrono un vantaggio unico: facilitano la penetrazione dell’idrogeno nei materiali solidi, un passaggio cruciale per avviare i fenomeni LENR. Questo maggiore assorbimento di reagenti come l’idrogeno aumenta la probabilità di LENR, rendendo le nanoparticelle un punto chiave nella ricerca di dispositivi LENR affidabili e controllabili.

In uno sforzo parallelo, i ricercatori della NYU Tandon School of Engineering stanno sfruttando la potenza dell’intelligenza artificiale (AI) per analizzare il vasto e diversificato corpo di ricerca sulle LENR. Questo ambizioso progetto mira a utilizzare sofisticati strumenti di intelligenza artificiale per estrarre dalla letteratura esistente informazioni utili, identificare modelli e accelerare il ritmo della scoperta e dell’innovazione nel settore. Applicando l’intelligenza artificiale a quest’area di ricerca complessa e spesso controversa, gli scienziati sperano di ottenere una comprensione più profonda delle LENR e delle loro potenziali applicazioni.

Un altro sviluppo degno di nota proviene da Brillouin Energy, un’azienda che lavora attivamente sulla tecnologia LENR. La sua tecnologia Controlled Electron Capture Reaction (CECR) utilizza un approccio unico per generare energia termica in eccesso stimolando un tipo specifico di LENR utilizzando quantità minime di idrogeno, nichel ed elettricità. Brillouin Energy ha riferito di aver costruito e testato sistemi di caldaie a umido e a gas basati su questa tecnologia, dimostrando il potenziale delle applicazioni pratiche delle LENR.

Inoltre, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE) ha compiuto un passo significativo annunciando un finanziamento di 10 milioni di dollari per otto progetti incentrati sulle LENR. Questi finanziamenti, erogati dall’Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E), mirano ad applicare un approccio scientifico rigoroso per studiare il potenziale delle LENR come fonte di energia priva di carbonio. Tuttavia, questa iniziativa ha anche scatenato un dibattito all’interno della comunità LENR, con alcuni ricercatori che hanno espresso il timore che l’attenzione ai neutroni come indicatore primario di LENR possa essere fuorviante. Essi sostengono che molti esperimenti LENR non producono emissioni significative di neutroni e che concentrarsi su altri indicatori, come l’eccesso di calore correlato alla produzione di elio o trizio, potrebbe essere più fruttuoso.

Stato attuale della ricerca sulle LENR

Nonostante i progressi compiuti e le interessanti applicazioni potenziali, la ricerca sulle LENR deve ancora affrontare sfide significative. Uno degli ostacoli principali è la mancanza di una teoria universalmente accettata che spieghi i meccanismi alla base di queste reazioni. La natura straordinaria delle LENR, che sembra contraddire la fisica nucleare convenzionale, ha reso difficile lo sviluppo di un quadro teorico completo in grado di spiegare tutti i fenomeni osservati.

Un approccio teorico, il modello dell’ambiente attivo nucleare (NAE), suggerisce che le LENR avvengano in ambienti altamente localizzati all’interno dei materiali, dove condizioni specifiche permettono alle reazioni nucleari di avvenire senza le alte energie tipicamente richieste. Questo modello enfatizza il ruolo delle proprietà dei materiali e delle interazioni superficiali nel facilitare le LENR, ma presenta anche dei limiti. Ad esempio, si concentra principalmente sulla produzione di trizio ed elio, il che non spiega gli esperimenti che riportano altri prodotti nucleari o trasmutazioni isotopiche.

Un’altra sfida è la difficoltà di ottenere una riproducibilità costante negli esperimenti. La complessità delle reazioni e la sensibilità a vari fattori, come le proprietà dei materiali, le strutture su scala nanometrica e le condizioni sperimentali, rendono difficile replicare i risultati in modo affidabile. Bisogna dire che gli esperimenti dell’università di Tohoku sembrano invece dimostrare la capacità di riprodurre e controllare l’esperimento, anche se sarà utile la riproduzione dello stesso da parte di altre istituzioni.

Inoltre, le LENR sfidano la comprensione tradizionale della fusione e della fissione, producendo un’ampia varietà di prodotti nucleari che non rientrano negli schemi previsti. Negli esperimenti di fusione convenzionali, in particolare quelli che coinvolgono gli isotopi dell’idrogeno, ci si aspetterebbe di vedere principalmente elio ed eventualmente neutroni come sottoprodotti. Tuttavia, gli esperimenti LENR hanno prodotto una serie sorprendente di elementi più pesanti, come rame, titanio, ferro e persino bario e stronzio, tipicamente associati ai prodotti di fissione. Questa inaspettata diversità di prodotti nucleari solleva domande fondamentali sulla natura della LENR e sui processi in gioco.

Comunque le sperimentazioni con il LENR richiedono fondi infinitesimali rispetto ai Tokamak e alle altre vie tradizionali di raggiungimento della Fusione Nucleare e della produzione d’energia, con, tra l’altro, molti meno problemi legati all’emissione di neutroni. Se si spendono decine di miliardi nei tokamak, magari potrebbe essere utile investire qualche centinaio di milioni in questa tecnologia. Comunque porterebbe ad avanzamenti scientifici.