Fusão a Frio: Experimento de Pons-Fleischman e o E-Cat de Rossi

POR Pedro Coelho

Publicado: quarta-feira, 26 de dezembro de 2012

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A fusão do hidrogênio, diferentemente da fissão nuclear (que é uma quebra de átomos liberando uma imensa quantidade de energia), é a fusão nuclear dos átomos dos isótopos de hidrogênio deutério e trítio, que se unem liberando uma imensa quantidade de energia, resultando em Helio e nêutron, conforme mostra a reação abaixo:

Representação da reação de fusão de deutério (D) e trítio (T), que produz um núcleo de hélio (ou partícula alfa) e um nêutron de alta energia.

Para que essa reação ocorra, é necessária uma energia de ativação muito elevada, ou seja, para conseguir realizar a fusão do hidrogênio, seria necessário atingir temperaturas altíssimas, próximas a temperatura do sol, pois, vale a pena lembrar, que a fusão do hidrogênio ocorre com naturalidade nas estrelas e no sol, onde os núcleos de hidrogênio se colidem sem cessar, devido a temperaturas na ordem de centenas de milhões de graus centígrados. Devido a isso, torna-se difícil e muito caro produzir geradores de energia a partir da fusão do hidrogênio.

Pois, os cientistas teriam que obrigar os átomos de hidrogênio a se fundir em aparelhos caríssimos e gigantescos (Tokamak), que imitariam as condições de temperatura e densidade do Sol. No entanto, estudiosos procuram um jeito alternativo de fazer essa fusão, para que ela ocorra em temperaturas mais baixas, originando desta forma o nome de processo de Fusão a Frio.

Experimento de Fleischmann e Pons

No dia 23 de março de 1989, os químicos Martin Fleischmann e seu ex-aluno Stanley Pons convocaram uma entrevista coletiva na Universidade de Utah para anunciar a obtenção de fusão nuclear em um dos tubos de ensaio usados em seus experimentos, algo que causou uma grande perplexidade e descrença entre os acadêmicos, alem de ter irritado alguns acadêmicos, por causa da grave quebra de protocolo cientifico ao chamar a imprensa.

Stanley Pons e Martin Fleischman

Nesse experimento, Pons e Fleischman mostraram que não seria necessário a construção de aparelhos caríssimos e gigantescos para imitar as condições de temperatura e densidade do Sol, pois em suas reproduções em escala piloto realizados em laboratório a fusão teria acontecido graças a um procedimento comum da química, a eletrólise (que é uma técnica usada para separar componentes básicos de uma substância através da eletricidade).

Pons e Fleischman alegaram terem conseguido separar o deutério (²H) da água pesada (²H₂O) através de uma corrente elétrica entre um eletrodo de platina e outro de paládio. Nessa corrente elétrica, o paládio atraiu o deutério, e em sua estrutura se aninhou, e devido à tremenda pressão a que ficaram submetidos nessa estrutura, os núcleos de deutério simplesmente se fundiram.

No processo , Pons e Fleischman disseram ter registrado uma emissão discreta de nêutrons e uma quantidade indeterminada de raios gama, que indicava a produção de energia.

No entanto, os autores pesquisadores não descrevem completamente a experiência realizada, deixando diversas lacunas sobre o artigo de Fusão a frio, e consequentemente escandalizando a classe estudiosa da área científica.

Em avaliação do artigo de fusão a Frio em maio de 1989 em Santa Fé, Novo México, os cientistas que analisaram o artigo foram desfavoráveis a Fusão a frio, pois segundo os mesmos: “A evidência de que Pons e Fleischmann estão errados é esmagadora”, resumiu um pesquisador. Diante a reticência de Pons e Fleischman, que não compareceram na reunião, físicos de vários países, descartando a possibilidade de fraude, chegaram à conclusão de que o resultado obtido por eles poderia ter sido causado por um erro de medição ou por uma interferência do ambiente e nessa hipótese que eles chegaram, as fusões teriam sido precipitadas pela presença de múons, que são partículas elementares que se formam quando raios cósmicos chegam à atmosfera.

Os múons teriam se chocado com os elétrons em volta dos núcleos de deutério, substituindo-os, e como eles são mais pesados do que os elétrons, acabariam girando mais juntamente ao núcleo, formando átomos menores, com isso, os componentes do núcleo (prótons e nêutrons) teriam ficado próximos o bastante para originar a fusão.

Apesar disso, vários cientistas no mundo fizeram experimentos com base nas experiências de Fleischmann e Pons, porém, nenhum dos experimentos baseados nos estudos de Fleischmann e Pons deu certo.

Experimento de Fusão a Frio de Andrea Rossi

Em janeiro de 2011, o engenheiro italiano Andrea Rossi apresenta aos professores da Universidade de Bolonha, na Itália um dispositivo, que alegadamente realiza a fusão a frio, utilizando uma mistura de níquel metálico em pó, lítio e o hidreto de alumínio e lítio (LaAlH4), que quando combinados podem ser usados para produzir grandes quantidades de calor, muito além das possíveis reações químicas, por meio de um atualmente pouco compreendido processo de reação nuclear de baixa energia (fusão a frio), que é mencionado nas suas divulgações de patentes.

Rossi demonstrando o E-CAT aos cientistas suecos Kullander e Essén em 29 de março de 2011

Rossi apelidou esse reator de Energy Catalyzer (E-Cat), e o testou em laboratórios e universidades independentes fazendo as suas demonstrações que sugerem que ele pode produzir mais energia do que a quantidade de combustível usada para alimentá-lo.

O E-CAT é basicamente uma câmara, que possui 106 cilindros de reação de 20 x 20 x 1 cm, onde ocorre a reação de fusão do hidrogênio a uma temperatura próxima a 350 °C em condições estáveis, podendo alcançar picos acima de 1000 °C em condições pouco estáveis.

O E-Cat usa o lítio na forma de "hidreto de lítio", que é composto de lítio e hidrogênio, como um dos combustíveis. Quando a temperatura é aumentada, esses dois elementos reagem entre si, liberando energia. A energia liberada é suficiente para aquecer a água circundante, que por sua vez é convertida em vapor para produzir energia elétrica.

O E-Cat tem sido descrito como uma forma de energia limpa e renovável. Não produz emissões nocivas ou poluentes, e não há riscos de acidentes nucleares como os que ocorrem em usinas nucleares. Se for desenvolvido com sucesso, o E-Cat pode gerar energia suficiente para abastecer vários sistemas elétricos.

Esse equipamento é relativamente barato de se produzir. Isso significa que, se for desenvolvido com sucesso, o E-Cat pode se tornar uma opção acessível para muitos países em desenvolvimento.

Câmara de Fusão a Frio (E-CAT)

No entanto, muitas questões ainda precisam ser respondidas sobre o E-Cat, como a segurança, eficiência e viabilidade a longo prazo. Ainda há muito trabalho a ser feito antes que o E-Cat possa ser usado em larga escala. No entanto, se conseguirmos superar esses desafios, o E-Cat pode ser uma forma de energia limpa e barata que será acessível para todos.

Artigo em formato de audio narrado por Antonio Nunes:  https://www.youtube.com/watch?v=RghAme73Gyg

Link do vídeo sobre o E-Cat (vídeo em Italiano)

• https://www.youtube.com/watch?v=RF8ifZZ_iVo

Referências

• http://super.abril.com.br/ciencia/misterio-fusao-frio-439092.shtml (Acessado em 23/12/2012 as 22:28)
• http://www.infoescola.com/fisica/fusao-a-frio/ (Acessado em 23/12/2012 as 22:47)
• http://super.abril.com.br/tecnologia/reacoes-nucleares-promessa-fusao-439109.shtml(Acessado em 25/12/2012 as 21:37)
• http://www.e-catworld.com/ (Acessado em 25/12/2012 as 21:53)
• http://www.infoescola.com/fisica/fusao-nuclear/(Acessado em 25/12/2012 as 22:34)
• http://www.extremetech.com/extreme/171660-1-megawatt-cold-fusion-power-plant-now-available-yours-for-just-1-5-million (Acessado em 06/12/2014 as 15:11)
• http://www.e-catworld.com/what-is-the-e-cat/ (Acessado em 06/12/2014 as 14:43)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)