ما هو الانصهار البارد؟ هل هو ممكن؟

كان كورتيس بيرلينجيت في سن المراهقة عندما سمع لأول مرة عن الاندماج البارد. ينطوي المفهوم على توليد الطاقة النووية في درجة حرارة الغرفة ، بدلاً من الحرارة المماثلة لللب المحترق للشمس.

يتذكر بيرلينجيت ذلك قائلاً: “قرأ والدي عن ذلك في مجلة وقال إنه سيغير العالم”.

بدا ذلك وكأنه استنتاج معقول.

الباردة فيوجن للطاقة

في ربيع عام 1989 ، اثنان من علماء الكيمياء الكهربائية زعموا أنهم صهروا ذرات الهيدروجين في الهيليوم تحت ظروف المختبر. إذا كانت البشرية قد سخرت مصدر الطاقة هذا ، وهو بديل قوي وخالي من الانبعاثات للوقود الأحفوري ، فمن الممكن ألا نتأرجح الآن على شفا كارثة بيئية.

لكن التجارب اللاحقة فشلت في تكرار النتائج التي توصلوا إليها. أدارت الأوساط الأكاديمية السائدة ظهرها ، وتلاشى الضجيج حول الاندماج البارد. الاندماج النوويمن ناحية أخرى ، شهدت انفراجة كبيرة أواخر العام الماضي ، عندما أعلنت الحكومة الأمريكية في كانون الأول (ديسمبر) أنها حققت ذلك اشتعال الاندماج لأول مرة.

يساعد Berlinguette ، الذي يعمل الآن كيميائيًا في جامعة كولومبيا البريطانية ، في إحياء البحث في الانصهار البارد.

هل الاندماج البارد ممكن؟

منذ عام 2015 ، بتمويل من عملاق التكنولوجياو Berlinguette وفريق من حوالي 30 زميلًا قاموا برعاية النهضة.

هم – مثل كثيرين من قبلهم – ما زالوا لم يثبتوا وجود ظاهرة الاندماج البارد. لكن بيرلينجيت يجادل بأنه من السابق لأوانه الاستسلام ، مشيرًا إلى أن أبحاث الاندماج البارد ، حتى في أسوأ الحالات ، من المرجح أن تسفر عن معلومات جديدة حول المواد المفيدة.

في أفضل الأحوال ، والأهم من ذلك ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى ثورة في الطاقة.

يقول: “للقيام باكتشاف جديد جوهريًا ، فإن ذلك الذي يبدأ حقلاً جديدًا تمامًا أو يحل مشكلة ضخمة ، يتطلب منا المخاطرة”.

ادعاء مثير للجدل

أصبح الاندماج البارد ضجة كبيرة بين عشية وضحاها بعد مارتن فليشمان وستانلي بونس ، من جامعة يوتا ، أعلنوا أنهم حققوا ذلك في أوائل عام 1989.

أفاد الثنائي أنه عندما تمرر الكهرباء عبر قضيب معدني مغمور في الماء الثقيل ، أنتج طاقة أكثر بكثير مما يمكن أن يفسره من خلال التفاعلات الكيميائية المعروفة. علاوة على ذلك ، اكتشفوا نيوترونات شاردة بالقرب من الجهاز ، وهي علامة منبهة أخرى على الاندماج.

دفعتهم هذه الحالات الشاذة إلى الشك في وجود آلية نووية لم يلاحظها أحد من قبل.

كان أقرانهم متشككين بشكل مفهوم. من الناحية النظرية ، كان الادعاء غريبًا.

ما هو الانصهار البارد؟

لكي يحدث الاندماج (ساخنًا أو باردًا) ، تحتاج النوى إلى كسر حاجز كولوم: العتبة التي تكتسب عندها طاقة كافية للتغلب على التنافر الكهربائي بينها ، مما يسمح للقوى القوية بجذبها معًا وإطلاق طاقة هائلة في هذه العملية ، من باب المجاملة ل E=mc2.

لا يوجد سبب واضح يجعل ذلك ممكنًا في مثل هذه الظروف منخفضة الطاقة. الاندماج كما نعرفه يحدث في النجوم ، حوالي 30 مليون درجة فهرنهايت – بالكاد علاقة أنبوب اختبار.

بعد شهرين من المحاولة الفاشلة لإعادة إنتاج نتائج فلايشمان وبونز ، سرعان ما أغلق المجتمع العلمي عقله الجماعي. أن تكون فضوليًا في حالة الانصهار البارد قد يثير الدهشة ، ويثير السخرية ، وربما يؤدي إلى تخريب مهنة.

ومع ذلك ، تم فتح الصندوق و مجموعة صغيرة من المؤمنين استمرت في البحث عن دليل منذ ذلك الحين ، وأحيانًا أعيد تسميتها تحت راية التفاعلات النووية منخفضة الطاقة ، أو LENR.

يستمر البحث

مايكل مكوبر ، أحد المؤمنين البارزين ، يجادل بأن الرفض كان سابقًا لأوانه.

في مراجعة 2015 من بين تلك التجارب المبكرة للاندماج البارد ، يقول إنه “تم الإبلاغ عن الأمر برمته ثم تم رفضه بشكل شامل في غضون 40 يومًا” ، ويختتم بالمثل العلمي: “عدم وجود دليل ليس دليلاً على الغياب”.

ازداد تعاطف فريق Google مع هذا الرأي ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى صعوبة إنشاء بيئة مناسبة للاندماج البارد. إنهم يشكون في أن الموجة الأولى من محاولات النسخ قد حققت ذلك ، بل ويتساءلون عما إذا كان أي بحث لاحق قد حقق ذلك.

نتائج فريق Google

على وجه الخصوص ، صُدموا بعائق رئيسي واحد في تجارب فلايشمان-بونس. أجرى McKubre وزملاؤه في SRI International العديد منها في التسعينيات ، ولم يكتشفوا الحرارة الزائدة إلا عندما قاموا بتعبئة قضيب من البلاديوم مليء بذرات الهيدروجين بما يتجاوز عتبة معينة.

ولكن ، كما يوضح بيرلينجيت ، “هذا النظام غير مستقر. من الصعب الحفاظ على استقرار هذه الظروف لفترة كافية لإجراء قياسات موثوقة وقابلة للتكرار “.

بدون طريقة أكثر اتساقًا ، يجادل باحثو Google بأنه لا يمكن أن تكون هناك إجابة محددة.

وكتبوا في “الشك المستمر في الاندماج البارد له ما يبرره” أول منشور لهم، في عام 2019 ، “لكننا ندعي أنه يلزم إجراء تحقيق إضافي في الظروف ذات الصلة قبل استبعاد الظاهرة تمامًا”.

رؤى جديدة ، تقنية كولد فيوجن الجديدة

لتقييم الاندماج البارد لتظهر في الصفحات المقدسة من طبيعة – واحدة من أعرق المجلات العلمية – كانت ستصدم قبل عقد من الزمان. يقول بيرلينجيت إن العديد من العلماء الشباب لم يسمعوا قط عن الاندماج البارد ، نظرًا لطبيعته المحظورة في العقود الأخيرة.

على الرغم من أن بيرلينجيت وزملاؤه لم يجدوا أي علامة لا لبس فيها على الحرارة الزائدة (أي ، لا يوجد دليل قوي على الاندماج البارد) ، إلا أن عملهم لم يكن عديم الجدوى ، كما يقول.

مفاعل الانصهار البارد

بناءً على الأفكار التي اكتسبوها ، فقد حصلوا عليها بالفعل طور مفاعل، المسمى Thor ، القادر على استخدام الطاقة الكهربائية المتجددة لإنتاج مواد كيميائية وأنواع وقود ذات قيمة.

يقترح أن هذه هي الميزة الحقيقية لأبحاث الاندماج البارد: بغض النظر عما يكمن في نهاية الطريق ، فإن الرحلة تتضمن تحقيقًا في المواد في ظل ظروف قاسية. وهذا بدوره يمكن أن يؤدي إلى كل أنواع الابتكارات غير المتوقعة.

كتب هو وزملاؤه: “هذا ليس مسعى الكل أو لا شيء”. “حتى لو لم نجد مصدر طاقة تحويليًا ، فمن المحتمل أن يكون لاستكشاف المادة بعيدًا عن التوازن تأثير كبير على تقنيات الطاقة المستقبلية.”