Lavenergetiske kjernereaksjoner, LENR: en kilde til ren og billig energi?

Transkript

1 Norsk Elektroteknisk Forening, Oslo avd 29. april 2014 Lavenergetiske kjernereaksjoner, LENR: en kilde til ren og billig energi? Nils Holme

2 Hva er LENR? En klasse kjernereaksjoner som adskiller seg fra tradisjonell fusjon og fisjon. Ikke kald (vanlig) fusjon Reaksjonene har ingen omforent teoretisk beskrivelse. Forskjellige forslag til teori er ikke akseptert av ledende miljøer i teoretisk fysikk LENR er reaksjoner som foregår ved lave temperaturer og kjennetegnes ved elementomvandling overskuddsvarme (mer "ut" enn "inn") kraftige magnetfelt 2

3 Hvorfor er LENR aktuelt? Til tross for vitenskapelige stridigheter jobber flere bedrifter med praktiske anvendelser i første rekke for helt ren, billig og skalerbar produksjon av varmt vann/damp og direkte, billig produksjon av elkraft Bedriftene er meget optimistiske i sine utsagn om fremdrift for kommersielle produkter Ingen bred vitenskapelig evaluering, men troverdige innsyn i flere av prosjektene tilsier at utviklingen følges nøye pga mulige og kanskje kortsiktige virkninger: positive for klimaet CO2-problemet løst! ruinerende for norsk økonomi! 3

4 Denne orienteringen Kort historikk for å belyse hvorfor LENR har liten offentlig oppmerksomhet Fire industriprosjekter 4

5 Kilder Historikk: Steven B. Krivit, newenergytimes. net God innføring: Elforsk: Low energy Nuclear Reactions, Informationssammanstälning beträffande ett omdiskutert fenomen, Elforsk rapport 13:90 Bedriftenes nettsteder I tillegg anbefales: lenrproof.com 5

6 1989 Fleischmann og Pons Pressekonferanse Univ. of Utah 23. mars: elektrokjemikerne F&P rapporterer elektrolyse med overskuddsvarme kan ikke være kjemisk, må være en kjernereaksjon døpt kald fusjon Forsøket prinsipielt enkelt, men instrumentelt delikat, og vanskelig å replikere Fleischmann (t.h.) og Pons 6

7 Fleischmann og Pons' forsøk Elektrolyse i en "termos" på størrelse med et stort reagensrør Katode og anode i Pd, elektrolytt D2H Utformet for nøyaktig kalometri 7

8 Fleischmann og Pons' forsøk stabilt i 1992 Strømmen kontrolleres, starter på 200 ma, etter tre dager 500 ma som holdes forsøket ut. Etter 16 dager begynner temperaturen å stige raskt til 100 C og elektrolytten fordamper. Men temperaturen holder seg i 3 timer, og holderen i bunnen av glasstavene smelter (300 ) Kalorimetrisk beregning viser overskuddsvarme med god margin over måleusikkerhet og mulige kjemiske reaksjoner. 8

9 1989 Etter pressekonferansen i Utah Stor oppstandelse Mange raske og mislykkede forsøk på replikering Avvisende (og delvis hånlig) innstilling i miljøer for teoretisk fysikk Konferanse, American Physical Society i Baltimore 1. mai (etter fem uker): cold fusion is dead! - etter håndsopprekning i panel, åtte for konklusjonen, og en avstod 9

10 1989 Cold fusion is dead Og hvem forsker på de døde: patologer! Forskning på lavenergi kjernereaksjoner erklære patological science, uvitenskapelig, sekterisk trosbasert Forskere på feltet ostrakert (noen mistet sine stillinger), ingen finansiering Ingen adgang til ledende tidsskrifter Nobelprisvinner i teoretisk fysikk Julian Schwinger godtok cold fusion i 1989 og utarbeidet teoriforslag. Refusert av peer review for Physical Review Letters, i krenkende former - osv, osv, - til denne dag 10

11 Til tross for fordømmelsen fra teoretisk fysikk: Forskning på feltet har fortsatt, og engasjementet er økende. F&Ps forsøk er bekreftet, en rekke beslektede, positive forsøk rapportert Eksperimentelt arbeid innledningsvis ledet av metallurger og elektrokjemikere - eksperter bl a på gitterstrukturer og kalorimetri Stadig flere fysikere engasjert, men fortsatt boikott av feltet i ledende tidsskrifter og konferanser Resultat: Egne årlige konferanser og over 700 artikler i ansette tidsskrifter for kjemi og i andre, mindre prestisjefylte tidsskrifter (men alle med peer review) 11

12 Vitenskapelig interesse for LENR: Flere ulike manifestasjoner Beviset for kjernereaksjon: elementomvandling (transmutasjon) og eventuell partikkel- eller EMstråling Mange og svært ulike fenomener: F&P-lignende forsøk med Pd/D Gassdiffusjon: H og D i Ni, Pd, Pt Gass plasma i ulike regimer Ultrasonisk eksitering i væsker Nanoteknologiske metoder (lett reproduserbare) Ulike fenomener eller ulike manifestasjoner av samme grunnleggende fenomen? 12

13 Industriell interesse Produksjon av varmt vann/damp Direkte produksjon av elkraft I det følgende omtales to industriprosjekter med spesielt troverdig innsyn - og kortfattet ytterligere to 13

14 Brillouin Energy Corporation - BEC Produksjon av varmt vann Prosess: Hydrogen/nikkel Kontroll: Bedriftsemmelige EMpulser 14

15 BEC utviklingsmodeller (1) Wet Brillouin Boiler Husholdningsenhet Prinsipp: H-Ni (H2O) Avgir vann 150 Forsterkning >3X Effekt: 5-10 kw Tilsynsintervall: flere år (!?) 15

16 BEC utviklingsmodeller Wet Brillouin Boiler Reaksjonsmodul Prinsipp: H-Ni (H2) Avgir damp 600 Forsterkning >3X Effekt:? 16

17 New Hydrogen Boiler For kraftverk og industrielle anvendelser Prinsipp: H-Ni (H2) Avgir damp 600 Forsterkning >3X Effekt: 5-10 MW BEC utviklingsmodeller (2) 17

18 Brillouin Energy Corporation BEC Status Eksperimentell modell evaluert med 110% effektøkning ved uavhengige laboratorier. Lengre frem: direkte produksjon av elkraft Evaluering ved Stanford Research Institure (SRI) resulterte i samarbeidsavtale Leder for SRIs energigruppe, Dr McKubre gikk inn i BEC som rådgiver Evaluering av produksjonsmodeller pågår Finansieringen god Inntrykk: Kontrollen av prosessen god, jobber med forsterkningen 18

19 Leonardo Corporation (E-Cat, Rossi) Produksjon av varmt vann Prosess: Hydrogen/nikkel Kontroll: Elektrotermisk (?) Bedriftshemmelig katalysator Varmeproduksjon fra kjernereaksjon verifisert av svensk/italienske akademikere, bekostet av Elforsk Fra v.: Andrea Rossi, oppfinner av E-Cat, Sven Kullander (kjernefysikk, Vetenskapsakademiens energiutskott), Hanno Essén (kjernefysikk, KTH) 19

20 E-Cat 1 MW vannvarmer, modell i tilbud Utdrag av spesifikasjoner: Vanntemp ut: Effekt: 10kW-1MW El inn: 167 kw gj.snitt for 1MW ut Vann ut: maks 1500 liter/h Driftskost: 0,012 kr per kwh Omlading: 2 ganger per år Antatt levetid: 30 år Pris: 1,5 M$ Sertifisert i Italia Inntrykk: Ett eller to anlegg levert til offentlig kjøper i USA, testkunde i Sverige søkes. Interiør, 18ft container for 1MW 20

21 E-Cat utviklingsmodell Husholdningsenhet, ikke ferdigstilt Teknisk er dette en enkelt modul fra 1MW-containeren, effekt 5-10 kw. Prioritet etter 1 MW, pga mer omfattende arbeid for sertifisering, "support" og logistikk for forbrukermarkedet. 21

22 Defkalion Corporation "Utbryter " fra Rossis virksomhet gresk-kanadisk selskap Produksjon av varmt vann. Basis teknologi beslektet med Rossis, og bekreftet av utenforstående Hevder ubekreftet av uavhengige at de vil ha en reaktor klar for markedet i løpet av høsten 2014 Spesifikasjoner: fire modeller i området 5-45 kw maks forsterkning 25-35X 22

23 BlackLight Power Inc. Direkte produksjon av elkraft fra H2O 10 MW fra enhet på en kubikkfot Plasmafysisk prosess gir "ildkule", fotovoltaisk strømproduksjon Ny fysikk: reduserer H til unaturlig lav energitilstand, og tar ut differansen Påstått kostnad: kr per kwh Bedriftens nettside gir en detaljert prinsipiell og teknisk beskrivelse, samt vitenskapelig grunnlag og rapporter fra oppfølging Status produkt? 23

24 Sluttbemerkninger Tross skepsis og motstand fra teoretisk fysikk finansieres nå forskning på LENR av ARPA og EU (i liten skala) Flere universiteter har aktivitet, også MIT US Navy, NASA og Boeing engasjert Industriprosjektene er "av denne verden" (Spor av norsk interesse: Sverre Prytz, BW Group, Singapore, styremedlem i Blacklight Power, Inc.) Som et minimum må utviklingen følges på en kvalifisert måte. Det gjør man i Sverige, men hittil ikke i energilandet Norge. 24