Koude kernfusie

Een bijdrage van André Bijkerk.

Het schijnt dat we een probleem hebben met energie. Niet dat er niet nog voor een heel lange tijd fossiele brandstof zou zijn, maar dat we aangepraat hebben gekregen dat het nadelig is voor de kou. En als je elfstedentochten wilt hebben dan kan dat natuurlijk niet.

Er moet dus worden nagedacht over afdoende alternatieven zoals kernenergie, maar atoombommen zijn eng en kerncentrales zijn vast atoombommen of niet dan? Eng eng! Nee, overigens, net zomin als dieselolie hetzelfde is als dynamiet, maar dat terzijde.

Nu zijn er twee types van kernreacties, kernsplijting en kernfusie.

Bij kernsplijting schiet je een neutraal kerndeeltje (neutron) op een zeer zwaar atoom zoals uranium. Dat splijt dan uiteindelijk in tweeën waarbij heel veel energie vrijkomt. Omdat er ook neutronen vrijkomen die volgende atoomkernen kunnen treffen, kan zo een ketting-reactie ontstaan En zo werkt de kerncentrale.

Bij kernfusie laat je twee lichte atoomkernen zoals bepaalde waterstofatomen tegen elkaar botsen. Deze smelten dan samen en laten in dat proces ook heel veel energie los. Zo werkt de zon volgens de geleerden.

Energie uit kernsplijting is dus ‘eng’ (not!). Dan toch maar kernfusie. De hoeveelheid waterstof is bovendien in de praktijk onuitputtelijk. Dus zou het veel beter zijn wanneer we de kernfusie zouden beheersen als energiebron. Hierover wil ik in deze bijdrage nader ingaan, met het doel het kaf van het koren te scheiden. Er vind veel bona fide onderzoek plaats maar niet alles is even kosher.

Kernfusie, ‘the way to go‘?’Maar tussen droom en daad liggen echter wat praktische bezwaren. Eén daarvan is dat atoomkernen er niets voor voelen om samen te smelten. Ze zijn namelijk positief elektrisch geladen en stoten elkaar af net zoals de verkeerde kant van magneten. Om het kunststukje voor elkaar te krijgen moeten de atoomkernen daarom met een zeer hoge snelheid op elkaar in rammen om deze ‘Coulomb barrière‘ te slechten. Nu weten we dat snelheid of kinetische energie van atomen hetzelfde is als temperatuur en voor kernfusie heb je dan zomaar een paar miljoen graden Celsius nodig. Hele hete fusie.

We horen dan ook al decennia lang dat het over een jaar of tien misschien wel eens een keer gaat lukken om dat proces te beheersen. Een laatste ontwikkeling is de dubbele waterstof-boron laser, hier nader toegelicht door Anthony Watts. Veelbelovend, maar het zou niet het eerste project zijn dat uiteindelijk toch teleurstelde.

Dan is er nog die koude kernfusie. Groot was de consternatie toen in 1989 twee onderzoekers meedeelden dat zij koude kernfusie hadden uitgevonden. Het scheen op te treden bij bepaalde elektro-chemische reacties. Uiteraard was het hek van de dam. Het leek te mooi om waar te zijn. Maar het experiment kon niet zo makkelijk worden gereproduceerd. Het eindvonnis was dan ook niet mals, experimenteerfouten.

Maar hoewel de wereld van de fysica zich hierna verder afkeerde van deze ontwikkeling, lijkt er toch wel degelijks iets aan de hand te zijn. Regelmatig werd de verandering van atomen en isotopen gerapporteerd, hetgeen er op duidde dat er neutronen aan het werk waren geweest, ongeladen subatomaire kerndeeltjes, die wel eenvoudig kunnen fuseren met atoomkernen zonder de Coulomb-barrière. Dit noemt men ‘Low Energy Nuclear Reactions’ (LENR). Zo’n reactie kan weer andere kernreacties oproepen waarbij veel energie vrij kan komen. Het leek erop dat deze neutronen voort kwamen uit de elektrolyse van water met elektrodes van palladium onder bepaalde omstandigheden. Mogelijk zouden deze ontstaan door de samensmelting van een elektron met een proton in de kern van waterstofatomen. Dit is de kern van de Widom Larsen theorie, die overigens niet onomstreden is. Niettemin moet er een verklaring zijn voor de geconstateerde verandering van de stoffen die samenhangt met radioactiviteit. Bovendien is recent bevestig3d dat iets soortgelijks zich ook bij bliksem voordoet, de productie van neutronen die vervolgens nucleaire reacties veroorzaken. Daar moet toch iets van te leren zijn.

Het is echter evident dat er nog een lange weg te gaan is voordat er een duidelijk zicht is op de bruikbaarheid van ‘low energy nuclear reactions’. Het is dan ook zeer jammer dat de mainstream wetenschap zich van deze toch zeer legitieme tak van onderzoek heeft afgekeerd. Hierdoor zijn publicaties in peer-reviewed media een zeldzaamheid en blijven nuttige probleemoplossende discussies uit. Daardoor is het ook voor charlatans makkelijker om voet aan wal te krijgen.

Zo is daar een Italiaan, Andrea Rossi, die de uitvinding claimde van een energy catalyser (E-cat), die hij uiteindelijk na veel vijven en zessen in 2011 demonstreerde. De ontvangst daarvan was buitengewoon controversieel. Het beste laat het zich waarschijnlijk beschrijven als een goocheltruck – iedereen zag David Copperfield toch echt vliegen. Niemand die het snapte maar iedere objectieve natuurkundige met kennis van de Coulomb-barrière, wist dat hij belazerd werd. Weliswaar was er een partij die duplicatie claimde, maar anderen bestreden dat weer. Zie ook dit. Een en ander kwam de toch al beschadigde reputatie van de Italiaan niet ten goede. Recentelijk heeft hij opnieuw een demonstratie verzorgd in Stockholm. Interessant is dat dit verslag van de organisator concludeert dat het uiteindelijk toch allemaal een zaak is van vertrouwen:

Clearly this comes down to a question of trust, and personally, discussing this detail with Rossi for some time, I have come to the conclusion that his explanation is reasonable and trustworthy.

Maar in het verleden is niet gebleken dat vertrouwen in betrokkene gerechtvaardigd was. Voorts zijn er de nodige details en gedragingen die bevreemding opwekken. De hiernavolgende raad van de organisator moet dan ook serieus ter harte worden genomen:

However, as I stated above, if I were an investor considering to invest in this technology, I would require further private tests being made with accurate measurements made by third-party experts, specifically regarding the electrical input power, making such tests in a way that these experts would consider to be relevant.

Nogmaals haast ik mij te beklemtonen dat het LENR onderzoek legitiem is dat zich keurig netjes aan de wetenschappelijke methodes houdt, maar het is niet te voorkomen en ook voor de leek nauwelijks te verifiëren, dat er zich malafide praktijken voordoen en dat deze praktijken uiterst schadelijk zijn voor de reputatie van de bonafide LENR onderzoekers.