Google med znanostjo in alkimijo

V začetku leta 1989 sta kemika z Univerze v Utahu Martin Fleischmann in Stanley Pons za trenutek zasijala pod žarometi osuple svetovne znanosti. Objavila sta, da jima je uspela hladna fuzija, torej zlitje atomskih jeder pri sobni temperaturi, postopek, ki bi našo civilizacijo postavil na glavo. Po tisočletjih pripravljanja drv, kopanja premoga in črpanja nafte bi človeštvo na ta način končno dobilo neskončne zaloge čiste in poceni energije.

Ekipe znanstvenikov po vsem svetu so se brž vrgle na delo, da bi njun postopek ponovile, toda nobena pri tem ni našla niti trohe sledi o hladni fuziji in v samo treh mesecih se je slava Fleischmanna in Ponsa spremenila v posmeh. Enako njuni karieri in znanstveni ugled. Eksces je povzročil, da danes velja iskanje postopka hladne fuzije za tabu v sodobni znanosti, ki je resen fizik ali kemik niti ne omenja. Nekaj, za kar nobena resna znanstvena institucija ne bo pripravljena trošiti raziskovalnih sredstev.

Toda še tako kontroverzna znanost vsakih nekaj desetletij najde nov zagon in mecena. Najraje takega, ki neizmerno uživa v izvajanju na videz nemogočih projektov in je dovolj premožen, da si zlahka privošči njihovo večletno financiranje. Hladno zlitje je tako pritegnilo pozornost vodstva Googla. Njihov raziskovalec Matthew Trevithic je bil s sodelavci namreč mnenja, da obstaja določena verjetnost, da so dosedanji poskusi hladne fuzije spodleteli zaradi tehničnih težav v postopku, in ne zaradi dejanske neizvedljivosti. Leta 2015 so zbrali tridesetglavo ekipo iz uglednih znanstvenih ustanov vsega sveta in jim namenili deset milijonov ameriških dolarjev raziskovalnih sredstev. Googlova skupina je vse to počela v največji tajnosti, saj se za njihov eksperiment do pred tedni, ko so izsledke objavili v znanstveni reviji Nature, sploh ni vedelo.

Zlivanje jeder

Pri jedrski fuziji oziroma zlivanju jeder energijo pridobivamo tako, da skupaj treščimo dva atoma, iz česar nastane en sam, težji atom. Štirje vodikovi atomi se na ta način spremenijo v helijevega. Pri tem se del atomske mase pretvori v velike količine energije, koliko, je z enačbo E = mc² pokazal Albert Einstein.



Človeštvo že dolgo izkorišča nasprotni proces fuzije, to je cepitev jeder ali jedrsko fisijo. Pri tem se prav tako sproščajo velike količine energije, kar izkoriščamo v jedrskih reaktorjih in, človeštvu nekoliko manj koristno, v atomskih bombah.

Zlivanje jeder ves čas poteka na zvezdah, kjer se vodikova jedra združujejo zaradi ekstremnega okolja, torej visokih temperatur in tlaka. V tem primeru govorimo o nekontrolirani fuziji in tudi ta postopek smo ljudje že osvojili ter uporabili pri vojskovanju; na njem namreč temelji eksplozija termonuklearnih, vodikovih bomb. Tiho upanje bolj konstruktivnega dela človeštva pa je, da bomo to energijo nekoč obrzdali v fuzijskih reaktorjih in dobili kontroliran postopek združevanja atomov. Pri tem so ena glavnih težav ekstremni pogoji, ki bi jih morali izpolniti.

Večina dosedanjih eksperimentov je bila izvedena z močnimi magneti oziroma laserji, s katerimi segrevajo jedra do ekstremno visokih temperatur in tako premagujejo njihovo vzajemno odbijanje. Največji fuzijski reaktor, znan pod imenom ITER, gradijo v mestu Cadarache na jugu Francije. V enem največjih znanstvenih projektov nasploh sodelujejo Evropska unija, Kitajska, Indija, Japonska, Južna Koreja, Rusija in ZDA, prve eksperimente pa naj bi v njem začeli izvajati leta 2025. In v Cadarachu bo pri eksperimentih tudi ostalo, saj reaktor ni namenjen proizvodnji električne energije. Ta prelomni trenutek, ko bo saldo v fuzijskem reaktorju pozitiven, da bomo torej pridobili več energije, kot smo je v postopek vložili, in bomo tako še proizvajali električno energijo, je vsaj še dvajset let daleč, verjetno pa še kakšno desetletje več.

Ponovni poskus

V nasprotju s preizkušenim konceptom fuzijskih reaktorjev, kjer v zaprti komori poustvarijo razmere, ki vladajo na zvezdah, sta Fleischmann in Pons svoj eksperiment izpeljala tako, da sta spuščala električni tok skozi dve elektrodi paladija, namočeni v težko vodo, v kateri običajna dva atoma vodika nadomestita atoma devterija, vodikovega izotopa. Pri tem sta poročala o višku izhajajoče energije, zaznala pa sta tudi izhajanje nevtronov in tritija, še enega vodikovega radioaktivnega izotopa. Vse to naj bi pomenilo, da je za potek zaslužna jedrska, in ne kemična reakcija. Nekaj, kar je devterijevim jedrom pomagalo premagati medsebojno elektrostatično odbojnost in jih po parih zlivati v eno. A kot rečeno, nič od tega ni bilo res. V ponovljenih poskusih, ki so jih tedaj brž zagnali v številnih, celo srednješolskih laboratorijih, jim reakcije ni uspelo poustvariti.



Zato so stvari za nekaj desetletij potihnile. Hladna fuzija je v znanstvenih krogih postala kontroverzna tema, kar pa očitno ni zmotilo googlovcev. Njihova ekipa je raziskovala tri scenarije: dva s paladijem in vodikom ter enega, pri katerem so drobne kovinske delce segrevali v okolju, bogatem z vodikom. Rezultati so bili pričakovano enaki kot vedno doslej, a znanstveniki so tokrat vedeli, v kaj se spuščajo. Njihov namen namreč ni bil golo iskanje jedrske reakcije, pač pa raziskovanje postopkov in preučevanje potrebnih orodij. S tem so dodobra osvetlili vse težave, ki se pojavijo pri vzpostavljanju pravih pogojev, pod katerimi bi – za zdaj seveda zgolj hipotetično – stekla fuzijska reakcija.

Kaj pa, če je vse res?

Kot so Googlovi znanstveniki zapisali na koncu svojega poročila v reviji Nature, je skepsa glede hladne fuzije upravičena, a je po njihovem mnenju kljub temu treba opraviti številne raziskave, preden bomo lahko fenomen hladne fuzije dokončno poslali v staro šaro znanosti. Sploh pa bodo njihova raziskovanja morda lahko koristna na drugih področjih; znanje o tem, kako paladij absorbira vodikove atome, nam, denimo, utegne priti prav pri odkrivanju bodočih načinov shranjevanja energije.

Kljub velikemu fiasku pred tridesetimi leti ter zadnjimi Googlovimi poskusi, ki so se razpletli s podobnim koncem, iskanja hladne fuzije še vedno ne moremo uvrstiti med tako imenovane psevdoznanosti, ob bok homeopatiji, astrologiji in bioenergiji. Zlivanje jeder je namreč povsem znan naravni pojav, res pa še nikomur ni uspelo dokazati, da lahko poteka tudi pri bolj zmernih temperaturah od tistih, ki vladajo na zvezdah. Zato je morda prav, da podjetju, ki ga običajno grajamo zaradi neusmiljenega gospodovanja digitalnemu svetu, za izlet v nemogoče tokrat privoščimo vsaj majhno pohvalo.