Era il lontano 1989 quando Martin Fleischmann e Stanley Pons dell'Università dello Utah comunicarono al mondo di essere riusciti a combinare due nuclei di deuterio e a creare elio con conseguente emissione di energia. IL mondo accademico internazionale rimase subito molto scettico e dopo pochi mesi dall'annuncio, visto la non riproducibilità dell'esperimento, i due scienziati americani furono tacciati di faciloneria o peggio.
In questo articolo non voglio prendere posizione su un argomento che divide la comunità scientifica, anche perché non ne ho le necessarie competenze, mi limiterò a fare una cronistoria di una vicenda che talvolta ha avuto gli aspetti di un vero e proprio giallo internazionale.
E' noto a tutti che la reazione alla base dell'attività solare è data dalla fusione di atomi di idrogeno che, diventando elio, producono energia che per irradiazione viene trasmessa sulla terra e permette l'esistenza della vita. Tale reazione per innescarsi ha bisogno di 6 milioni di gradi in modo che l'agitazione termica vinca la forza di repulsione tra particelle con la stessa carica elettrica. Se tale reazione fosse tentata sulla terra di gradi ce ne vorrebbero ben 100 milioni perché sul sole sono presenti anche enormi pressioni gravitazionali che avvicinano i nuclei. Questa è la cosiddetta fusione calda alla base anche delle bombe nucleari a fusione altrimenti dette bombe H che come innesco, per raggiungere un tale stato termodinamico, hanno bisogno di una piccola bomba nucleare a fissione.
Da tempo gruppi di ricerca transnazionali stanno studiando il modo di riprodurre la fusione calda attraverso il confinamento dell'idrogeno ionizzato, o meglio di suoi isotopi, in una ciambella (toro). Questo plasma viene portato a temperature elevatissime per eccitazione elettrica e tenuto lontano dalle pareti del toro attraverso potenti magneti. Nonostante dal punto di vista teorico apparentemente non sussistano problemi, la tecnologia non è stata ancora in grado di dire una parola definitiva sulla sua fattibilità. E' comunque in fase di realizzazione in Francia un progetto internazionale che si chiama ITER, e dovrebbe portare alla costruzione di un mostro del peso di 19.000 tonnellate; l'introduzione del primo plasma è prevista per la fine del 2018. Anche l'Italia ha messo in cantiere la realizzazione dell'Ignitor, su un'idea del fisico Bruno Coppi; si tratta di una versione ridotta di una centrale che si basa sullo stesso principio ma del peso di sole 500 tonnellate. Attualmente siamo però ancora solo in una fase di pre-progettazione.
Riuscire a riprodurre la reazione senza arrivare a queste temperature è proprio quella che viene definita la cosiddetta "fusione fredda" o "cold fusion". Fleishmann e Pons avevano usato un Vaso di Dewar a doppia parete con all'interno del vuoto per l'isolamento termico. Era stato inserito un catodo di palladio dentro un elettrolita di grande purezza sciolto in acqua pesante, una molecola che ha due atomi di deuterio al posto di quelli di idrogeno. Durante il passaggio della corrente elettrica, i due fisici avevano notato un aumento della temperatura dell'elettrolita secondo loro dovuto alla produzione di energia da fusione.
Il concetto era che gli ioni di deuterio venivano assorbiti dal catodo di palladio e, in alcuni casi, si venivano a creare le condizioni per la reazione nucleare che produceva Elio, energia e neutroni. Il problema fu che questo esperimento si mostrò, come detto, non essere facilmente riproducibile.
Sulla scia di questi esperimenti anche in Italia si studiò il fenomeno e il fisico Scaramuzzi condusse un esperimento, estremamente bello nella sua semplicità, che non utilizzava elettricità e palladio, ma solo titanio e molto freddo. Una barra di titanio veniva infatti inserita in deuterio liquido ad altissime pressioni per assorbirne gli atomi. In seguito al riscaldamento si assisteva a una strana produzione di neutroni. L'aumentata agitazione termica innescava cioè la reazione da deuterio a elio all'interno della matrice di titanio.
Benché dimenticata e osteggiata dalla scienza ufficiale la ricerca sulla fusione fredda non si fermò e proprio in Italia ebbe un suo sviluppo ad opera di Giuliano Preparata, docente di Fisica Nucleare all'Università di Milano, che nel suo piccolo laboratorio privato chiamò a lavorare anche Martin Fleischmann. Il lavoro di Preparata si svolse anche nel campo teorico e si deve a lui aver fissato il concetto di caricamento del palladio ad opera del deuterio vale a dire il rapporto tra i due elementi presenti negli elettrodi.
Molto interessanti furono anche gli studi compiuti da Piantelli e Focardi, rispettivamente dell'Università di Siena e Bologna, che però non ressero al tentativo di riproducibilità da parte dello staff del Professor Zichichi presso il CERN di Ginevra.
Nel 1997 la celebre trasmissione Report della Gabbanelli presentò un reportage sull'affaire della fusione fredda e sugli aspetti poco chiari che ne contraddistinsero alcuni passaggi scientifici. Ecco il video con l'intervista a Giuliano Preparata e Martin Fleishmann sui loro esperimenti e sull'amarezza del fisico italiano di non essere mai stato preso in considerazione dal Premio Nobel Carlo Rubbia.
Nel 2000 Giuliano Preparata morì e, l'anno successivo, Carlo Rubbia, divenuto presidente dell'ENEA decise di istituire una commissione scientifica composta da alcuni collaboratori di Preparata come Emilio Del Giudice, Antonella De Ninno e Antonio Frattolillo. Venne commissionato un esperimento definitivo per fugare ogni dubbio sulla produzione, durante quella particolare elettrolisi, di calore in eccesso e di Elio (o 4He come dicono i fisici). Nel 2002 il gruppo consegna a Rubbia la relazione conclusiva. Il documento confermerebbe la natura nucleare della reazione. A questo punto il comportamento del Premio Nobel diventa contraddittorio. All'inizio dà addirittura dei contributi in prima persona per stendere il rapporto, poi però si chiude nel silenzio più totale e non rinnova il contratto dell'Enea con i ricercatori. A questo proposito Maurizio Torrealta di RaiNews24 realizza nel 2007 un servizio da cui è tratto il video qui di seguito
Che Rubbia si sia improvvisamente accorto di qualcosa di poco chiaro nel comportamento dei ricercatori? Oppure c'è dell'altro, magari di inconfessabile? Chissà se un giorno lo sapremo. Intanto nel 2003 si inaugura a Boston la prima "Conferenza internazionale sulla Fusione Fredda". Vittorio Violante, ingegnere chimico e esperto in nuovi materiali, insieme a altri accademici, presenta dei risultati che convincono gli scienziati americani a proporre nuovamente la questione di fronte al DOE (Department of Energy). Nel 2004, sempre Vittorio Violante, insieme a altri quattro scienziati americani, presenta davanti a una commissione di quell'ente governativo USA, una relazione sulle ricerche effettuate e sui risultati conseguiti. Questo non porterà però a modifiche sostanziali sulle priorità della ricerca USA.
Intanto è venuto alla luce che da qualche anno alcuni grandi gruppi industriali di tutto il mondo stanno studiando il fenomeno. Si tratta della italo-francese ST-Microelettronics con sede a Catania, della Pirelli, della EDF francese, dell'ENEL, della Mitsubishi, ecc.
La storia che era iniziata nello Utah (USA) ed era continuata in Italia, dal 2008 si sposta in Giappone per merito dell'ultraottantenne professor Arata. L'anziano ricercatore nipponico ha dato un nuovo impulso alla ricerca percorrendo altre strade che prevedono l'abbandono dell'acqua pesante. Il suo esperimento è consistito nell'inserire, in un contenitore di acciaio riempito di deuterio gassoso, delle nanoparticelle di una lega composta da palladio-zirconia. Il team del professor Arata calcolò che l'energia emessa fu di cento volte superiore a quella che si sarebbe ottenuta se si fosse utilizzato idrogeno. Durante la presentazione alla stampa, mediante l'energia prodotta, azionò anche un piccolo motore termico. Francesco Celani, allora primo ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare dichiarò che "Si apre una nuova possibilità, in questo modo non vengono prodotti materiali radioattivi."
La nostra Terra, con l'eccezione di un piccolo strato superficiale, è una palla incandescente che contiene una enorme quantità di energia. Questo ben 4,5 miliardi di anni dopo la sua nascita. Alcuni ricercatori hanno ipotizzato proprio la presenza di reazioni nucleari al suo interno, in questo caso potremmo chiamarle semifredde 
Intanto la Fusione fredda approda anche sul web con un sito di News e un blog semi-ufficiale per chi vuole rimanere aggiornato sugli ultimi risultati ottenuti dai ricercatori. Come detto all'inizio dell'articolo non prendo posizione, ho voluto però raccontare questa vicenda perché è coinvolgente e presenta alcuni lati oscuri. Non sono del parere che sia stata operata una specie di censura preventiva da parte dell'industria petrolifera o da quella elettrica ma non mi sento neppure di escludere del tutto una simile eventualità. Questi pionieri della ricerca sulla "cold fusion" saranno ricordati come dei geni incompresi o come moderni alchimisti alla vana ricerca della pietra filosofale? Ai posteri l'ardua sentenza…
La fusione fredda, anche se avesse una realtà scientifica, non sarebbe molto facile da usare, perché le condizioni per innescarla sono talmente particolari e difficili da riprodurre da renderla ridicola. E' come se uno avesse una macchina che si avvia un giorno solo la settimana, ma non sai quale...
RispondiEliminaallora a che serve la ricerca??? e poi non sei aggiornato si è ottenuta una riproducibilità notevole....
RispondiEliminaE' senza intento polemico che scrivo, giusto puntualizzare come fa Giuseppe un aspetto da approfondire, ma come scrive a sua volta Francesco la ricerca deve proseguire.Trovo paradossale ( e ripeto senza polemica, spero di venire interpretato correttamente)che quando si parla di energie alternative siano esse realizzabili in breve o medio termine ad un certo punto si continui a sottolineare che o non sono sufficienti o non sono testate e così via.Prestesto per alcuni ritornano a sostenere i combustibili fossili, che pure anche'essi hanno avuto evoluzione nel corso degli anni.Continuare la ricerca è condizione indispensabile per un miglioramento,mai arrendersi...
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