Experimento de fusão a frio falha, mas Google vai continuar tentando

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/05/2019

Experimento que pode resultar na produção de trício, ainda não detectado. [Imagem: Berlinguette et al. - 10.1038/s41586-019-1256-6]

Fusão a frio

Quase exatos 30 anos atrás, os químicos Martin Fleischmann e Stanley Pons, da Universidade de Utah, nos EUA, ganharam fama mundial instantânea ao anunciar que teriam detectado indícios de fusão nuclear a frio.

A fusão de núcleos atômicos ocorre rotineiramente em ambientes astrofísicos, como nas estrelas, sendo considerada a opção definitiva e inesgotável de energia limpa porque, ao contrário da fissão nuclear, que ocorre nos reatores das usinas atômicas atuais, virtualmente não produz radiação.

A alegria durou pouco porque nenhum outro laboratório conseguiu reproduzir os resultados alegados por Fleischmann e Pons. O assunto continuou sendo pesquisado marginalmente, incluindo um raro evento científico sobre fusão a frio, realizado em 2010.

Então, em 2015, o Google anunciou ter reunido um grupo de cerca de 30 cientistas, de várias universidades e laboratórios, e iria bancar tudo o que fosse necessário para que a equipe desenvolvesse uma série de experimentos rigorosos que delimitassem rigidamente as condições sob as quais a fusão a frio poderia eventualmente ser realizada. E, se a equipe pudesse detectar o fenômeno, seria desenvolvido um experimento de referência que a comunidade acadêmica mais ampla pudesse examinar, verificar e reproduzir.

A justificativa era que a falta de provas da fusão a frio não é o mesmo que uma prova de que ela não possa ser realizada. Além disso, a necessidade de fontes de energia mais baratas e limpas é mais urgente do que nunca, e, se a fusão a frio fosse possível, poderia ser uma tecnologia disruptiva capaz de mudar o mundo.

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Esquema do primeiro experimento com paládio, que não conseguiu amostras estáveis o suficiente. [Imagem: Berlinguette et al. - 10.1038/s41586-019-1256-6]

Reavaliação da fusão a frio

A equipe publicou agora seus resultados: Eles não conseguiram encontrar indícios da fusão a frio - ainda.

O "ainda" é importante - a equipe acredita que vale a pena continuar tentando porque o "julgamento inicial [sobre o experimento de Fleischmann e Pons] pode ter sido prematuro", além de apresentar argumentos de que o esforço feito até agora já valeu a pena.

"Nós embarcamos em um programa multi-institucional para reavaliar a fusão a frio com um alto padrão de rigor científico. Aqui descrevemos nossos esforços, os quais ainda estão por produzir qualquer evidência de tal efeito. No entanto, um subproduto de nossas investigações tem sido fornecer novos insights sobre metais altamente hidratados e reações nucleares de baixa energia, e afirmamos que ainda há muita ciência interessante a ser feita neste espaço de parâmetros pouco explorado," escreveu a equipe em seu relatório, publicado pela revista Nature.

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Experimento envolvendo pós metálicos que produziriam um calor excessivo - essa linha foi descartada pela equipe. [Imagem: Berlinguette et al. - 10.1038/s41586-019-1256-6]

Experimentos de fusão a frio

A equipe relata que não conseguiu alcançar os parâmetros experimentais que parecem ser os mais adequados para se alcançar a fusão a frio - de fato, parece extremamente difícil obter essas condições materiais com as configurações experimentais idealizadas até agora, embora a equipe não tenha excluído essa possibilidade.

Foram explorados três conjuntos experimentais que haviam sido propostos para gerar fusão fria, dois envolvendo paládio e hidrogênio, e um envolvendo pós metálicos e hidrogênio.

O primeiro envolveu carregar o paládio com quantidades de deutério supostamente necessárias para desencadear a fusão. Mas a equipe não conseguiu criar amostras estáveis com as altas concentrações de paládio desejadas.

O segundo tentou reproduzir um experimento dos anos 90, no qual físicos afirmaram ter gerado níveis anômalos de trítio - um isótopo pesado de hidrogênio, criado apenas por meio de reações nucleares - bombardeando paládio com pulsos de íons quentes de deutério. As assinaturas nucleares não mostraram indícios da produção de trítio.

Uma última linha envolvia aquecer pós metálicos em um ambiente rico em hidrogênio, um processo que alguns proponentes atuais da fusão a frio afirmam produzir um calor excessivo e inexplicável, teorizando que esse calor seria resultado da fusão de elementos. Mas, em 420 testes, a equipe não detectou qualquer excesso de calor.

Contudo, mesmo seguindo todo o rigor proposto, a equipe afirma que os resultados negativos não são suficientes para descartar as linhas de experimentação usando o paládio. Segundo eles, vale a pena tentar aprimorar as técnicas para enriquecimento do paládio para se obter amostras estáveis. No outro caso, os efeitos hipotéticos no experimento do trítio podem ser muito pequenos para serem medidos com os equipamentos atuais.

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Ganhos científicos

Quanto aos ganhos científicos da empreitada à qual a equipe se refere em seu relatório, estão calorímetros que operam de forma robusta e consistente sob condições extremas, que tiveram que ser desenvolvidos e que passam a estar disponíveis para outros experimentos em diversos outros campos.

Os metais altamente hidratados que a equipe obteve, por sua vez, poderão ser úteis em outras empreitadas na área de energia, incluindo baterias de fluxo e na própria fusão nuclear quente, que está sendo pesquisada em vários empreendimentos ao redor do mundo, como o ITER e o Wendelstein 7X, e mesmo de propostas mais ambiciosas e de mais curto prazo, como o SPARC e o HB11.

Além disso, em termos mais amplos, a comunidade científica ganha de volta uma área em que a pesquisa pode voltar a ser feita sem o risco de que seus autores sejam ridicularizados nos congressos. "O projeto pode ajudar que a pesquisa responsável nessa área geral torne-se menos tabu, mesmo que as chances de alcançar a fusão a frio ainda pareçam extremamente remotas," escreveu a Nature em seu editorial.

A propósito, há pouco mais de um mês, uma equipe afirmou ter obtido sinais de fusão nuclear em um equipamento de mesa usando um aparato totalmente diferente, conhecido como "pinça Z".

Bibliografia:

Revisiting the cold case of cold fusion
Curtis P. Berlinguette, Yet-Ming Chiang, Jeremy N. Munday, Thomas Schenkel, David K. Fork, Ross Koningstein, Matthew D. Trevithick
Nature
DOI: 10.1038/s41586-019-1256-6