Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


venerdì 21 settembre 2012

Test negativi sulle Scoperte di Energie Rivoluzionarie



Di Scott R. Little (American Institute of Aeronautics and Astronautics)
Da Earthtech International.Traduzione di Massimiliano Rupalti


La razza umana ha un disperato bisogno di una migliore fonte di energia sia per il viaggio spaziale, sia per l'uso terrestre. Questo bisogno genera numerose invenzioni e scoperte di nuovi dispositivi energetici. Alcuni di questi dispositivi sono stati valutati, con una singolare mancanza di successo. Presentiamo le storie dei casi interessanti con l'obbiettivo di promuovere una migliore comprensione dei problemi incontrati nella valutazione di quei dispositivi energetici.

I. Introduzione

Non c'è alcun dubbio sul fatto che il nostro sistema basato sugli idrocarburi stia lentamente crollando. La fornitura di combustibili fossili è limitata e i prodotti della combustione stanno costantemente inquinando il nostro ambiente. L'energia nucleare convenzionale è a sua volta problematica: il combustibile è in quantità limitate, vengono prodotte scorie indesiderate e c'è una significativa preoccupazione delle gente sulla sicurezza degli impianti nucleari.

Ma questi problemi terrestri impallidiscono di fronte alle probabili necessità energetiche per il viaggio interstellare. Per esempio, consideriamo un'ipotetica missione per Alpha Centauri in una nave delle dimensioni di un boeing 747. Acceleriamo a 1g fino a metà strada per poi decelerare da 1g finché non arriviamo alla destinazione finale, 4,3 anni luce dalla Terra. A metà strada, la nave si muove a 0,95c. Per i passeggeri, il viaggio dura solo 3,6 anni, mentre passano 5,9 anni per coloro che rimangono sulla Terra. Un motore ancora da sviluppare, che converte per intero il suo combustibile in energia e lo invia fino allo scarico, guida la nostra nave con la massima efficienza del combustibile. Nonostante questa efficienza, il viaggio richiede una quantità impressionante, 3,8 x 106 kg, di combustibile, 38 volte il peso della nave.

L'energia richiesta per questo viaggio ideale di sola andata per Alpha Centauri è circa 800 volte l'attuale consumo di energia annuale del mondo. Di fronte a problemi così monumentali, gli esseri umani escogitano dei piani per risolverli. Spesso, il piano comprende un dispositivo che si presume produca più energia di quanta ne serva per farli funzionare. A volte l'inventore pensa ingenuamente che il suo dispositivo stia semplicemente creando un'energia extra. Più spesso l'inventore crede che il suo dispositivo stia attingendo ad una nuova fonte di energia. Le 'scoperte' di energie rivoluzionarie non sono nulla di nuovo. La storia del flusso continuo di tali scoperte inizia nel tredicesimo secolo con un semplice dispositivo meccanico attribuito a Wilars de Honecort (1). Leonardo da Vinci giocava con l'idea di una macchina del moto perpetuo idraulica durante la sua gioventù (2). Nel 700, Johann Bessler (detto Orffyreus) ha sviluppato una macchina del moto perpetuo che è stata ampiamente testimoniata ma che rimane, ad oggi, avvolta nel mistero. Ci sono numerosi altri dispositivi, principalmente inventati da individui carismatici senza alcuna preparazione scientifica. Mentre la scienza progrediva in direzione del riconoscimento formale delle leggi della termodinamica, a metà del 800, le scoperte sul moto perpetuo diventavano considerevolmente meno accettabili, ma difficilmente meno frequenti. Nel 1870, Henry Dircks descriveva in modo eloquente coloro che dichiaravano la scoperta del moto perpetuo in questo modo: “Una classe della comunità più ostinata, soddisfatta di sé o delusa di sé che allo stesso tempo si vanti di una maggior conoscenza, è difficile da immaginare. Essi sperano contro ogni speranza, disprezzando tutta ciò che vi si oppone con ridicola veemenza, anche se i secoli non li hanno fatti avanzare di un passo sulla via del progresso” (3).

Fortunatamente, le cose sono cambiate. Nella nostra era di scienza e tecnologia, quasi tutti accettano le leggi della termodinamica. La maggior parte delle scoperte di una nuova energia sono quindi basate sull'idea di sfruttare nuove fonti di energia. Sono queste scoperte che meritano la nostra attenzione e sono l'obbiettivo principale di questo rapporto.

II. La Verifica delle Scoperte sull'Energia

La verifica dei dispositivi energetici è concettualmente lineare. Viene misurata l'energia in uscita dal dispositivo, l'ingresso apparente di energia viene misurato e le due quantità vengono paragonate. Se il dispositivo funziona come dichiarato, per esempio estraendo l'energia da una fonte inusuale e portandola in uscita, l'energia in uscita supererà quella misurata in entrata. Se il dispositivo non funziona come dichiarato, la prima legge della termodinamica richiede che l'energia in uscita, compresa ogni perdita tipo il calore, debba essere esattamente uguale a quella in ingresso.

Nel caso di input elettrico, la misurazione dell'ingresso di energia è relativamente diretta, particolarmente se l'ingresso è una corrente continua costante. Se l'ingresso ha variazioni temporali, potrebbe essere utile un sofisticato analizzatore di potenza per ottenere misurazioni più soddisfacenti. In caso di input meccanico, come un albero rotante, serve un dinamometro per misurare la coppia e la velocità angolare per misurare direttamente l'energia meccanica in ingresso.

Misurare l'energia in uscita è spesso più impegnativo. I dispositivi che producono un' uscita elettrica diretta possono essere gestiti coi metodi descritti sopra per le misure di energia in ingresso. I dispositivi che producono energia sotto forma di calore richiedono una qualche forma calorimetrica. La calorimetria è concettualmente semplice, ma in pratica serve un grande sforzo per ridurre gli errori, principalmente sistematici, a livelli accettabili. E' particolarmente difficile ottenere un livello di precisione migliore del 1% relativo. In confronto a un calorimetro con la precisione relativa del 1%, serve almeno uno sforzo di un ordine di grandezza in più per ottenere una precisione del 0.1% (5).

Quando indaghi le scoperte energetiche, sorge una situazione frustrante. Un singolo test negativo della scoperta non prova quasi niente. A prescindere dalle circostanze si può sempre dire che il test non è stato condotto in modo appropriato, per esempio non sono stati usati i giusti materiali, l'apparecchio non è stato assemblato correttamente o i pianeti non erano allineati in modo giusto. In senso stretto, sono richiesti un numero infinito di test per confutare una scoperta, mentre un unico e robusto test è sufficiente per provarla. Con questo chiaro in mente, la condizione ideale sotto la quale verificare una scoperta energetica è con la piena collaborazione del dichiarante e usando il suo apparato originale. Il test procede rapidamente e, in caso di risultato negativo, lo scopritore può assicurarsi, per quanto possibile, che le prove siano state eseguite correttamente. Se l'apparato originale non è disponibile, ne deve essere costruito uno nuovo. In questo caso, anche con la piena collaborazione del dichiarante, ci sarebbe più spazio per scuse, se il test dovesse risultare negativo. Se lo scopritore non collabora e l'apparato deve essere costruito sulla base di documenti e registrazioni, può essere provato ben poco se i test sono negativi.

III. Alcuni test su Scoperte di Energie Rivoluzionarie

Questa parte contiene il racconto di alcuni dei nostri test su scoperte energetiche rivoluzionarie. Come osservato sopra, il fatto che il risultato dei nostri test sia negativo non confuta queste dichiarazioni. Presentiamo questi casi principalmente per promuovere una miglior comprensione dei problemi che implicano simili test.

A. Dispositivi energetici del punto zero

La fisica quantistica prevede l'esistenza di un punto zero di campo elettromagnetico la cui densità energetica è così grande che molti fisici, incapaci di accettarla come fisicamente reale, indicano come virtuale. Altri accettano il campo di punto zero come una energia reale che circonda e pervade tutto quanto, lasciando la materia ordinaria come una schiuma trascurabile che galleggia in questo vasto mare di energia. Secondo  John A. Wheeler, “le particelle elementari rappresentano una saggia percentuale quasi ininfluente nelle locali condizioni violente che caratterizzano il vuoto” (6). Questo punto di vista ha portato a speculazioni molto forti sulla possibilità di utilizzare l'energia del punto zero. C'è una forza reale che può essere attribuita al campo del punto zero: la Forza di Casimir (7).

Confermata sperimentalmente (8), questa forza si manifesta quando vengo messe superfici conduttive molto ravvicinate, creando così una cavità che elimina certe modalità elettromagnetiche fra le lamine. Il risultato è uno squilibrio nella pressione di radiazione sui due lati (9), che produce una forza che spinge le lamine una contro l'altra. Alcuni fisici, compreso Robert Forward (10), hanno suggerito che la forza di Casimir fornisca uno strumento per estrarre energia dal campo di punto zero.

Julian Schwinger (11) ha fornito uno stimolo ulteriore suggerendo che l'energia rilasciata in sonoluminescenza fosse dovuta alle forze di Casimir che agiscono nella bolla che collassa. La nostra prima e più estesa campagna per estrarre energia dai campi del punto zero, è stato un sforzo di replicare le scoperte sull'energia dei cluster di carico di Ken Shoulder, o EV, come sono più comunemente conosciuti. Shoulder crede che almeno un EV si forma in ogni scintilla di scarico. Si suppone che gli EV contengano 109 elettroni ed esistano solo durante il transito fra catodo e anodo. Catodi molto appuntiti ed un tempo di viaggio molto rapido per la pulsazione di voltaggio applicata, favoriscono la formazione degli EV. Il collegamento con l'energia del punto zero viene dall'ipotesi che la compressione degli elettroni in un cluster di carico sia dovuto alle forze d'attrazione di Casimir che sovraccaricano quelle repulsive di Coulomb a distanza molto breve. Shoulder ha fatto un gran numero di sperimentazioni con gli EV, dichiarando, nel brevetto statunitense  5,018,180 (21 maggio 1991) di aver osservato più energia rilasciata da un EV di quella richiesta per produrre un EV. Abbiamo perseguito questa scoperta per anni e non siamo mai stati in grado di riprodurre i risultati di Shoulder.

Abbiamo sperimentato con numerosi allestimenti nel tentativo di osservare l'uscita di energia elettrica diretta che dichiarava Shoulder nel suo brevetto. Fallito quel tentativo, abbiamo tentato misure calorimetriche che sono state composte con difficoltà, a causa dei bassi livelli di energia coinvolti, la difficoltà di misurare precisamente l'ingresso di energia fornita da una scarica elettrica e la generale difficoltà di fare misure sensibili in un tale ambiente elettricamente disturbato. Nonostante questi problemi, alla fine siamo riusciti ad ottenere una precisione ed una affidabilità ragionevoli nelle nostre misurazioni calorimetriche degli EV, ed il risultato è stato negativo in modo deludente. L'ipotesi di Schwinger ci porta a dare una seria considerazione a diverse dichiarazioni riguardo all'energia basata sulla cavitazione. Il dispositivo Potapov, inventato da Yuri Potapov in Moldavia ne è un esempio. Il dispositivo Potapov consiste semplicemente in una camera di turbolenza attraverso la quale veniva vigorosamente pompata l'acqua per creare un vortice ed una cavitazione. Popatov dichiarava che il suo dispositivo impartiva all'acqua fino a 3 volte più energia termica di quella meccanica necessaria a pompare l'acqua al suo interno. In questo caso siamo stati in grado di avere un dispositivo di Potapov originale per i test ed abbiamo avuto una limitata collaborazione da Potapov stesso. Abbiamo costruito un lotto di sistemi di calorimetri nel quale il dispositivi avrebbe operato per un certo periodo di tempo per riscaldare l'acqua contenuta in una grande cisterna isolata. L'acqua veniva pompata dalla cisterna, attraverso il dispositivo, e tornava alla cisterna. La pompa era alimentata da un motore elettrico.

Per l'energia in ingresso abbiamo semplicemente misurato l'energia elettrica richiesta per alimentare il motore, usando un wattmetro trifase. Per l'energia in uscita abbiamo misurato l'aumento della temperatura dell'acqua ed usato il peso totale dell'acqua nella cisterna per calcolare l'energia termica rilasciata all'acqua. Al posto dell'efficienza del ~300% dichiarata da Potapov, abbiamo osservato solo un 80% come massimo. Come controllo, abbiamo anche misurato l'efficienza termica di una singola saracinesca inserita nel flusso al posto del dispositivo di Potapov. Il test è andato avanti per mesi mentre faticavamo a comunicare con Potatov. Pensava che stessimo utilizzando il suo dispositivo in modo inappropriato ed abbiamo fatto molte modifiche su sua richiesta. I risultati dei test sono rimasti negativi in modo uniforme.

Un altro dispositivo (che deve rimanere segreto a causa di un accordo di non divulgazione con lo sviluppatore) includeva un rotore motorizzato in una custodia stretta. L'acqua veniva forzata nelle aperture intorno al rotore, dove si supponeva si verificasse un'intensa cavitazione. Di questo dispositivo veniva dichiarato che impartisse il 50% in più di energia termica all'acqua che gli scorreva dentro rispetto all'energia meccanica richiesta per attivarlo. Abbiamo testato questo dispositivo usando una versione più grande dello stesso lotto di calorimetri descritti prima. In questo caso abbiamo costruito un dinamometro di supporto per misurare direttamente l'energia meccanica in entrata. Con un motore elettrico di 30 cavalli e la copiosa generazione di vapore dal dispositivo, questo è stato un esperimento davvero eccitante e a volte pericoloso. Tuttavia, le nostre misurazioni non hanno mai misurato nessun segno di eccesso di energia. Inoltre, paragonando l'energia meccanica in ingresso all'energia termica in uscita siamo stati in grado di ottenere un bilancio quasi perfetto nelle nostre misurazioni, tipicamente 99% +/- 1%. Siamo stati fortunati ad avere la collaborazione dello sviluppatore di questo dispositivo e, durante una visita alla nostra attrezzatura, abbiamo scoperto accidentalmente la fonte di gran parte delle sue letture anomale: un uso improprio del suo tester elettrico.

Una scoperta relativa è quella della sonofusione fatta principalmente da Roger Stringham (12). All'inizio, abbiamo investigato questa scoperta costruendo il nostro apparato senza nessuna operazione da parte di Stringham. L'apparato consiste in un trasduttore ultrasonico immerso in acqua pesante con un obbiettivo PD in prossimità. Secondo Stringham, nell'apparato viene prodotta più energia termica dell'energia acustica immessa nel trasduttore. Abbiamo usato un calorimetro a flusso d'acqua per misurare il l'energia termica in uscita ed abbiamo fatto un grande sforzo per imparare come misurare correttamente l'alta tensione, 20 kHz, e il fattore di bassa potenza elettrica in ingresso portata al trasduttore. Con nostra sorpresa, un oscilloscopio digitale che poteva moltiplicare voltaggio e corrente fra loro in tempo reale ed integrare la traccia di potenza, era in errore di almeno il 10% relativo. Un analizzatore di potenza di media qualità, le cui specifiche indicavano che avrebbe dovuto avere una precisione del 2%, è stato scoperto avere un errore del 20% relativo.

Infine, abbiamo scoperto che l'analizzatore Clacke-Hess 2330 sembra effettivamente avere la precisione specificata di +/- 0,2%. Abbiamo fatto un totale di 48 prove con i nostri apparati, 12 dei quali utilizzavano degli obbiettivi PD. Non abbiamo mai visto alcun segno di eccesso di calore. Dopo aver comunicato i nostri risultati a Stringham, siamo riusciti a visitare il suo laboratorio con una versione portatile del nostro calorimetro ed il nostro Clarke-Hess 2330. In altre parole, stavamo dando una possibilità di testare la sua dichiarazione usando il suo apparato e con la sua piena collaborazione. Siamo soltanto riusciti a dimostrare che le sue misurazioni della potenza di ingresso erano sbagliate e sottostimate rispetto alla reale potenza in ingresso. Era quella la causa dell'apparente eccesso di calore quel giorno del 1999. Oggi, Stringham sta studiando il fenomeno con apparati rivisti considerevolmente e sta dichiarando un eccesso di produzione ancora più alto. Non vediamo l'ora di esaminare ancora la sue scoperte.

Il collega della EarthTech Hal Puthoff (13) ha mostrato che lo stato fondamentale dell'atomo di idrogeno può essere spiegato come un equilibrio dinamico fra energia persa dall'elettrone a causa della radiazione di accelerazione e l'energia assorbita dal campo di punto zero. Il fatto che lo spazio fra le lamine di Casimir è una regione dove il campo di punto zero è ridotto in densità di energia ha portato alla speculazione che l'idrogeno potrebbe perdere un po' della sua energia di stato fondamentale se messo in tale cavità. Se fosse così, quel rilascio di energia significherebbe che la conversione e la circolazione dell'energia del punto zero dell'idrogeno in ingresso e in uscita di una cavità di Casimir potrebbe produrre una estrazione continua di energia dal campo di energia di punto zero. Abbiamo progettato e costruito diversi esperimenti per indagare questa ipotesi, ma ancora senza successo. Gran parte di essi erano tentativi di individuare energia termica rilasciata dall'idrogeno che scorre attraverso una qualche forma di cavità di Casimir. Abbiamo per prima cosa cercato di costruire cavità da piani ottici di precisione. Per lo stato fondamentale dell'idrogeno molecolare, lo spazio ottimale della cavità è di circa un micrometro. Abbiamo monitorato con cura la temperatura del gas in ingresso e in uscita della cavità cercando segni di riscaldamento dovuti al rilascio di energia di stato fondamentale. Abbiamo effettivamente osservato un piccolo aumento di temperatura in questo esperimento, ma che è poi risultato essere dovuto solo all'effetto Joule-Thompson che, per l'idrogeno, si manifesta con un riscaldamento del gas nel momento in cui scorre nel restringimento.

Abbiamo anche provato ad usare metalli finemente polverizzati come Platino e Palladio per creare un fitto labirinto di passaggi di scala di Casimir. Questi esperimenti tendevano a produrre un'eccitante esplosione iniziale di calore quando il flusso di H2 veniva innescato. Ma l'esplosione svaniva sempre dopo un minuto o due e non poteva essere prontamente ripetuta. Finalmente abbiamo fatto risalire questo alla combustione di H2 + O2 catalizzata dal metallo finemente polverizzato. Non era prontamente ripetibile perché l'apparato si era quasi sigillato. Solo dopo che l'apparato è stato lasciato a riposo durante la notte o è stato smontato, c'era sufficiente O2 presente per un'altra esplosione di calore. In un diverso approccio nel testare questa ipotesi, abbiamo messo molecole di idrogeno in una cavità di Casimir ed usato uno spettroscopio di assorbimento per cercare uno spostamento nell'energia di stato fondamentale. Abbiamo fatto questo esperimento al Synchrotron Radiation Center dell'Università del Wisconsin-Madison. Seguendo i passi del pioniere della spettroscopia molecolare Gerhard Herzberg (14), abbiamo usato una radiazione ultravioletta estrema per sondare l'energia di dissociazione delle molecole di H2 in una cavita di Casimir appropriata. Abbiamo presupposto che una depressione dello stato fondamentale dell'energia producesse un corrispondente aumento nell'energia di dissociazione.

E' stato messo molto impegno nell'apparato per questo esperimento ed abbiamo incontrato grossi problemi che ci hanno costretto a ricostruire parte dell'esperimento mentre eravamo al laboratorio della Sychrotron. Sfortunatamente, non abbiamo trovato prove dello spostamente di stato fondamentale, risultato che abbiamo presentato alla
International Conference on Squeezed States and Uncertainty Relations (ICSSUR 2001), all'Università di Boston. Come sempre, la possibilità che tale spostamento dello stato fondamentale possa accadere rimane, ma questo particolare esperimento non lo ha rilevato. Un ulteriore sforzo su questa linea è stato pianificato da un consorzio di ricercatori (15).

B. Dispositivi Elettromagnetici

Diverse scoperte energetiche sono state dichiarate negli ultimi 150 anni. Alcune di queste non sono altro che la continuazione delle ricerca del moto perpetuo, ma con magneti e sinusoidi al posto dei pesi e delle leve dei vecchi dispositivi. Altri, in particolare le scoperte più recenti, non sono così facili da respingere e meritano di essere studiate. Un dispositivo relativamente semplice chiamato Motionless Electromagnetic Generator – MEG – (Generatore Elettromagnetico senza Moto) (brevetto statunitense #6,362,718 del 26 marzo 2002) è stato largamente pubblicizzato su Internet. Abbiamo costruito un nostro MEG usando i dettagliati schemi di costruzione di un laboratorio indipendente che ha riportato di aver replicato con successo i risultati di eccesso di potenza. Anche i risultati iniziali con il nostro MEG mostravano apparentemente un eccesso di potenza, ma ci siamo resi conto ben presto del perché. Il MEG opera ad alte frequenza audio e produce diverse centinaia di volt e pochi milliampere ad una resistenza di carico.

Questa corrente è stata misurata usando un resistore 'current-viewing' di 10 ohm in serie con il resistore di carico. Con soli pochi milliampere di corrente che passa in questo resistore, il voltaggio sviluppato è di sole poche decine di millivolt. A queste frequenze è quasi impossibile misurare con precisione questo basso voltaggio in intima prossimità col voltaggio di uscita, che è di 4 ordini di grandezza superiore. L'accoppiamento capacitivo fra il voltmetro o portata innalza significativamente i voltaggi osservati attraverso il resistore current-viewing, risultando in una sovrastima della potenza in uscita. A sostenere questa conclusione c'era la mancanza di calore nel resistore di carico che avrebbe dovuto esserci, essendo stata corretta l'apparente potenza in uscita. Quando regolavamo il resistore curren-viewing a 1000 ohm, che non influiva significativamente sull'impedenza di carico, l'apparente eccesso di potenza scompariva.

L'essenza di un altro caso, ancora coperto da un accordo di non divulgazione, può essere presentato come un buon esempio di un assioma che stiamo arrivando ad abbracciare: il fatto che i tuoi strumenti costino un sacco di soldi non garantisce che i loro risultati siano precisi. A semplice dispositivo è stato alimentato da una corrente alternata a 60Hz. L'uscita di quel dispositivo era sempre in corrente alternata a 60Hz ma ad un voltaggio diverso. Abbiamo impiegato il nostro analizzatore di potenza Clarke-Hess 2330 per le misurazioni di potenza ingresso e in uscita ed abbiamo ottenuto una normalissima efficienza del ~90% del dispositivo. Tuttavia, lo scopritore usava un oscilloscopio a banda larga di grande qualità con estese capacità matematiche in forma di onda (inclòuo il calcolo della potenza) ed un sofisticato sonda a serraggio di corrente AC/DC. Sorprendentemente, questa moderna collezione di equipaggiamenti da 30.000 dollari, mentre era capace di una precisa analisi della potenza in una grande varietà di forme d'onda e su un'impressionante gamma di frequenze, ha commesso significativi errori nella misurazione della potenza in quei segnali a 60Hz.

C. Fusione Fredda

Nel marzo del 1989, Martin Fleischmann e Stanley Pons dell'Università dello Utah, hanno annunciato che erano riuscito a realizzare una fusione D-D in una cella elettrochimica prossima alla temperatura ambiente.

In confronto alle condizioni normali richieste per questa reazione, questa scoperta è stata giustamente chiamata “fusione fredda”. L'annuncio della fusione fredda ha generati un forte interesse, perché prometteva di risolvere gran parte dei nostri problemi energetici, se non tutti, qui sulla Terra. Il combustibile è abbondante e i prodotti di scarto relativamente benigni. Tuttavia, fallimenti diffusi nel replicare l'esperimento hanno presto dato il risultato di rifiutare la fusione fredda da parte comunità scientifica tradizionale. Nonostante questo rifiuto, numerosi scienziati continuano a studiare la fusione fredda. Centinaia di saggi che riportano risultati positivi sono stati pubblicati ed ogni due anni vengono tenute conferenze internazionali, Tuttavia, ad oggi, non esiste nessun esperimento dimostrativo della fusione fredda. Questo perché i fenomeni della fusione fredda sono estremamente difficili da riprodurre. Questa situazione ostacola grandemente la ricerca sulla fusione fredda, perché rende la normale ricerca empirica quasi impossibile. L'elemento principale della fusione fredda è l'eccesso di calore, che significa che le cellule elettrochimiche producono più potenza termica di quella elettrica usata per stimolarla. Quindi, per testare gli esperimenti di fusione fredda, spesso serve un calorimetro.

Nel nostro laboratorio abbiamo fatto un grande sforzo nello sviluppo di calorimetri adatti per esperimenti di fusione fredda. Durante gli anni, abbiamo avuto l'opportunità di verificare un numero relativamente piccolo di celle a fusione fredda, alcune costruite da noi stessi ed alcune portate al nostro laboratorio da altri ricercatori che avevano visto positi segni di eccesso di calore nei propri laboratori. Nessuno di questi esperimenti di fusione fredda ha mostrato una prova convincente di eccesso di calore nei nostri calorimetri. Non possiamo dire di non aver mai visto nessun eccesso di calore nel nostro laboratorio, perché tutti i calorimetri sbagliano di qualcosa e, inevitabilmente, quello sbaglio a volte va in una direzione positiva e sembra proprio una vero eccesso di calore di basso livello. Quando ciò accade, ci sforziamo di verificare la calibrazione del calorimetro più rapidamente e più a fondo possibile. Questo comportamento stuzzicante significa o che la cella produce bassi livelli di eccesso di calore o che il calorimetro sta semplicemente vagando su e giù in una sfortunata sincronia con le nostre osservazioni.

Nel nostro laboratorio, non siamo nuovi nel fare misurazioni. Abbiamo circa 70 anni complessivi di esperienza nel progettare, costruire e far funzionare sitemi di misura, manometri e strumenti analitici. In aggiunta, abbiamo costruito almeno una dozzina di sistemi calorimetrici durante gli ultimi 15 anni nello nostro tentativo di identificare nuove fonti energetiche. Da questa ampia prospettiva sembra sicuro dire che la calorimetria eccelle nel fornire buoni mezzi per riprodurre e alimetare sottili errori sistematici. Inoltre, abbiamo trovato quasi impossibile anticipare le cause di questi errori. La loro chiarificazione di solito avviene solo dopo aver costruito lo strumento, dopo averlo testato a lungo e lottato per giorni per comprendere in cattivo funzionamento. Il culmine dei nostri sforzi per costruire un calorimetro affidabile per la sperimentazione sulla fusione fredda è uno strumento che chiamiamo MOAC – Mother Of All Calorimeters (Madre Di Tutti i Calorimetri). Questo strumento opera su un principio semplice e fondamentale. L'acqua corrente viene usata per estrarre calore dalla cella. Viene misurata la portata e l'aumento di temperatura.

Il prodotto dell'aumento della temperatura, della portata e del calore specifico dell'acqua dà la potenza termica estratta dalla cella. Nonostante il suo semplice concetto, MOAC non è uno strumento semplice. Due diversi sistemi di acquisizione dei dati computerizzati, monitorizzano 45 parametri, comprese 22 temperature. 14 uscite analogiche, guidate da algoritmi di retroazione proporzionali derivativi, controllano vari parametri cruciali. La cella e lo scambiatore di calore sono posizionati in un ambiente le cui pareti sono rese quasi perfettamente isolate con un sistema che riscalda la superficie esterna di ognuno dei sei pannelli, di modo che le sue temperature corrispondano quelle della superficie interna. Questo isolamento attivo assicura che virtualmente tutto il calore dissipato dalla cella lascia la camera attraverso l'acqua che scorre. Tre regolatori Peltier a cascata controllano la temperatura dell'acqua in entrata nello scambiatore con sensibilità +/- o,ooo3°. Una pompa volumetrica spinta da un motore sincrono alimentato da un oscillatore a cristallo produce un flusso estremamente stabile di circa 2,5 gm/s. Un misuratore di portata costituito dal un lotto di sistemi di pesatura automatica, misura il tasso di flusso periodicamente e riporta normalmente una deviazione standard di soli +/- 0.0002 gm/s (per esempio 0,01 relativo). Un grande involucro ben isolato alloggia l'intero sistema. L'aria circola sull'apparato del calorimetro e quindi viene canalizzata verso un condizionatore d'aria Peltier, dove la sua temperatura viene regolata a +/- 0,001° C prima di rientrare nell'alloggiamento.

Il MOAC è stato progettato per ottenere +/- 0,1% di precisione relativa. Alla di potenza di ingresso di 10 watt, equivale a +/- 0,01 watt. In una giornata buona, se ben calibrato, quel livello di precisione viene effettivamente raggiunto. Un mese dopo la calibrazione, il sistema tipicamente sbaglia di un valore fino a 0,03 watt. Crediamo che questo errore abbia origine principalmente dai termistori usati per misurare la temperatura dell'acqua in ingresso ed in uscita. Nonostante questo piccolo problema, crediamo che il MOAC è uno dei migliori calorimetri disponibili oggi per la ricerca sulla fusione fredda. Lo spazio disponibile per la cella è relativamente ampio (circa 10 cm x 25 cm x 25 cm). La cella è alloggiata in un ambiente di aria mescolata dove non è termicamente agganciata ad una temperatura specifica. Il MOAC esibisce un eccellente modello di versatilità, producendo esattamente le stesse misure a prescindere da grandezza, forma o posizionamento della sorgente di calore. Siamo continuamente impegnati a mantenere il MOAC nelle migliori condizioni operative. Nell'interesse del progresso scientifico, abbiamo fatto un'offerta permanente di test gratuito delle celle di fusione fredda promettenti col MOAC.

IV. Conclusione

Analizzare le scoperte rivoluzionarie energetiche è semplice come concetto ma spesso difficile in pratica. Si fa in maniera più efficace con la piena cooperazione dello scopritore. Gli errori sistematici sono comuni. E' richiesta una considerevole diligenza per assicurarsi che le tecniche di misurazione impiegate siano accettabilmente libere da tali problemi. Speriamo che questo breve resoconto delle nostre esperienze sarà di una qualche utilità ad altri ricercatori.

Riferimenti

1 Dircks, Henry, Perpetuum Mobile, E. & F.N. Spon, 1870, p.1.

2 Heaton, Mrs. Charles W., Leonardo Da Vinci e il suo lavoro, Kessinger Publishing, 2004, pp. 154-155.

3 Dircks, Henry, Perpetuum Mobile, E. & F.N. Spon, 1870, p.354.

4 Un tipico analazzatore di potenza elettrica campiona il voltaggio e la corrente immessa in un dispositivo rapidamente e simultaneamente. Ogni coppia di campioni è moltiplicata insieme per ottenere una misura della potenza istantanea che passa nel dispositivo. Questi valori vengono poi integrati per ottenere l'energia elettrica consumati dal dispositivo.

5 McCullough & Scott, “Experimental Thermodynamics, Calorimetry of non-reacting systems”, p.9, Vol. 1, 1968,

6 Wheeler, John A., “Geometrodynamics”, Academic Press (1962).

7 H. B. G. Casimir, “On the attraction between two perfectly conducting plates,” Proc. Kon. Ned. Akad. Wetensch. 51, 793-796
(1948)

8 Harris, B.W., Chen, F., Mohideen, U., “Precision measurement of the Casimir force using gold surfaces,” Physical Review A,
vol 62 (2000). P.052109/1-5.

9 Milonni, P. W., Cook, R. J., and Goggin, M. E., "Radiation pressure from the vacuum: Physical interpretation of the Casimir
force," Physical Review A, vol. 38, p. 1621 (1988)

10 Forward, Robert L., “Extracting electrical energy form the vacuum by cohesion of charged foliated conductors,” Physical
Review B, vol 30, numero 4, 15AUG1984, p.1700.

11 Schwinger, Julian, “Casimir light: The souce”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol 90, pp.2105-2106, marzo 1993

12 R. S. Stringham, D. R. George, F. L. Tanzella, M.Williams, “Cavitation-Induced Heat in Deuterated Metals,” EPRI Report TR-
108474, marzo 1998.

13 Puthoff, H.E.,“Ground State of Hydrogen as a Zero-Point-Fluctuation-Determined State,” Physical Review D, vol. 35, p.3266
(1987)

14 Herzberg, G., “The dissociation energy of the hydrogen molecule”, Journal of Molecular Spectroscopy, vol 33, pp. 147-168
(1970).

15 E. W. Davis, et al. (2006), "Review of experimental concepts for studying the quantum vacuum field," Proc. of the STAIF-
2006: 3rd Symposium on New Frontiers and Future Concepts, AIP Conf. Proc., vol. 813, ed. M. S. El-Genk, AIP Press, pp.
1390-1401.