Волшебный энерджайзер Росси

Тигран Оганесян
31 мая 2013, 19:10

Сенсационное изобретение устройства, производящего огромное количество избыточной тепловой энергии, разделило научное сообщество на два непримиримых лагеря. Если оптимисты окажутся правы, нас ждет новая энергетическая революция.

Рисунок: Константин Батынков

В январе 2011 года итальянец Андреа Росси впервые публично объявил, что он и его главный научный консультант Серджо Фокарди, 80-летний почетный профессор Университета Болоньи, изобрели революционное устройство, производящее огромное количество избыточной тепловой энергии благодаря некоей загадочной физико-химической реакции.

Это устройство было незатейливо названо его авторами энергетическим катализатором (Energy Catalyzer, или E-Cat).

Первоначально в СМИ превалировала версия о том, что в E-Cat, возможно, запускается процесс холодного синтеза, то есть самоподдерживающейся реакции ядерного синтеза, протекающей при низкой (близкой к комнатной) температуре.

Но сам Росси и его научные консультанты предпочитали использовать более мягкий термин «низкоэнергетическая ядерная реакция» (английская аббревиатура — LENR), который уже лет двадцать часто встречается в качестве эвфемистической замены сильно дискредитировавшего себя в физическом сообществе исходного варианта «холодный синтез».

Итальянские изобретатели утверждали, что избыточное тепло в устройстве, энергетический выход которого многократно превышает затрачиваемую на его запуск входную энергию, возникает за счет стимулируемой водородом трансмутации никеля в медь (попросту говоря, превращения 28-го элемента таблицы Менделеева в 29-й).

Важнейшую роль в этом процессе якобы играет специальный катализатор, химическую природу которого Росси и Ко держат в строгом секрете.

На протяжении всего 2011-го и в первой половине 2012 года команда Росси многократно проводила публичные демонстрации своего «волшебного устройства», но вплоть до самого недавнего времени его авторы активно противились каким бы то ни было сторонним проверкам работоспособности E-Cat, не говоря уже о том, чтобы предоставить подробный рецепт приготовления колдовской смеси для активации экзотермической ядерной реакции.

Семеро смелых

Вполне естественно, что столь затянувшаяся мелодраматическая пауза привела к охлаждению интереса публики и специалистов к этому проекту, а в научном сообществе в целом возобладало мнение, что установка Росси — фикция и окончательно вывести итальянского фокусника на чистую воду мешает лишь невозможность осуществления независимой экспертизы.

Однако совсем недавно уже полузабытый E-Cat внезапно снова оказался в центре внимания многочисленных СМИ: 16 мая на популярном научном интернет-ресурсе arXiv.org, курируемом Корнеллским университетом США, была официально опубликована в виде препринта статья группы ученых под оригинальным заголовком «Индикация аномально высокого производства тепловой энергии в реакторном устройстве» (20 мая там же была размещена вторая редакция текста данной статьи).

Авторами этой публикации числятся два итальянских исследователя (Джузеппе Леви и Эвелин Фоски из Университета Болоньи) и пятеро шведов (Торбьерн Хартманн, Бо Хойстад, Роланд Петерссон и Ларс Тегнер из Университета Уппсалы, а также Ханно Эссен, представляющий Королевский институт технологий в Стокгольме).

Согласно представленной в статье информации, группа экспертов наконец провела два независимых теста генератора Росси — с 13 по 17 декабря 2012 года и с 18 по 23 марта 2013-го. В первой серии экспериментов участвовали только итальянские ученые (Леви и Фоски), тогда как во второй были задействованы все семеро соавторов статьи.

Тестирование устройства E-Cat (точнее, его последней модификации E-Cat HT, где HT означает «высокотемпературный» (high temperature) — экзотермическая реакция происходит уже примерно при 350°C, а не при исходных 100°C) осуществлялось непосредственно в лаборатории Росси в итальянской Ферраре, однако, по заверениям экспериментаторов, сам ученый, равно как и его ближайший соратник Фокарди, во время проверки генератора внутри рабочего помещения замечен не был.

Не вдаваясь в технические детали (многие из которых, как и прежде, остаются непроясненными), отметим пока лишь ключевой вывод команды независимых исследователей, благодаря которому, собственно, и поднялась очередная волна общественного энтузиазма по отношению к этому изобретению: «E-Cat производит избыточную тепловую энергию, плотность которой, даже по самым консервативным оценкам, как минимум на порядок выше, чем у любых других традиционных источников энергии, включая бензин», или, согласно другой формулировке, «плотность энерговыделения в данном процессе как минимум на порядок выше, чем у всех известных к настоящему времени химических процессов».

Иными словами, авторы статьи, пускай и в достаточно обтекаемой форме, все-таки сделали предположение (рискуя, к слову, своей научной репутацией), что внутри «черного ящика» Росси действительно может происходить таинственный энергетический процесс, пока не поддающийся какому-либо внятному объяснению в рамках мейнстримовских физических теорий.

Непризнанный гений отбросной энергетики

Впрочем, прежде чем перейти наконец к более конкретному описанию загадочного устройства и различным версиям того, что может (или не может) происходить внутри оного, на наш взгляд, имеет смысл вкратце упомянуть о некоторых специфических нюансах биографии Андреа Росси, которые не способствовали его всеобщему признанию в качестве персонажа, заслуживающего серьезного внимания.

Даже при самом беглом знакомстве с вехами жизненного пути г-на Росси (3 июня 2013 года ему исполнится 63 года) сразу же возникает стойкое ощущение, что этот предприимчивый итальянец — современный граф Калиостро.

Два итальянских изобретателя обсуждают очередные результаты испытаний аппарата E-Cat (слева — Серджо Фокарди, справа — Андреа Росси) 044_expert_22.jpg Фото: img542.imageshack.us/img542/6409/focardirossiapparatobn
Два итальянских изобретателя обсуждают очередные результаты испытаний аппарата E-Cat (слева — Серджо Фокарди, справа — Андреа Росси)
Фото: img542.imageshack.us/img542/6409/focardirossiapparatobn

Вскоре после окончания философского факультета Миланского университета молодого Андреа Росси сильно и надолго увлекла энергетическая проблематика (возможно, этому способствовало написание магистерской диссертации, посвященной поискам взаимосвязей между теорией относительности Альберта Эйнштейна и феноменологической концепцией Эдмунда Гуссерля). Уже в 1974 году он зарегистрировал патент на изобретение новой системы мусоросжигания, а в 1978-м создал компанию Petroldragon, которая занималась производством нефти из различных промышленных отходов. В начале 1990-х эта компания была расформирована, после того как ее руководство обвинили в массовом захоронении токсичных материалов, а также в налоговых махинациях. Самого же Росси арестовали, и последующие полгода он провел за тюремной решеткой.

Сразу же после освобождения он поспешил уехать в Соединенные Штаты, где основал новое детище — консалтинговую фирму Leonardo Technologies. Эта фирма вскоре умудрилась заполучить официальный оборонный контракт на проведение исследования по оценке возможного потенциала производства электроэнергии из отбросного тепла, вырабатываемого термоэлектрическими генераторами. Более того, позднее Росси подписал заказчика этого исследования на промышленное тестирование серии разработанных им и его сотрудниками инновационных термоустройств, которые якобы должны были обеспечить значительный рост эффективности этого производственного процесса по сравнению с традиционными технологиями. Однако присланные им для экспертизы образцы этих устройств оказались совершенно никудышными, и на этом история сотрудничества Leonardo Technologies и американских военных быстро закончилась, а сам изобретатель вернулся на историческую родину, власти которой наконец вынесли ему оправдательный приговор по скандальному делу Petroldragon десятилетней давности.

В то же время на фоне бурных и изобилующих темными пятнами эпизодов жизни и творчества главного фигуранта нынешней истории с революционным энергокатализатором базовые анкетные данные его главного соавтора Серджо Фокарди, с которым Росси познакомился относительно недавно, в середине 2000-х годов, то есть уже после своего возвращения из американского изгнания, выглядят куда более солидно.

Фокарди — бывший декан факультета математики, физики и естественных наук Болонского университета, член президентского совета Итальянского физического общества, то есть весьма заслуженный ученый, считающийся к тому же одним из ведущих специалистов в области холодного синтеза (несмотря на то что экспериментальные исследования по данному направлению в последние пару десятилетий официальная наука почти автоматически причисляются к категории маргинальных, сама теоретическая возможность успешного осуществления «комнатного термояда» формально не отрицается). Еще в 1994 году он совместно с двумя другими итальянскими физиками разработал теоретический прототип экзотермического никель-водородного реактора, на базе которого, по всей видимости, и была позднее создана установка E-Cat.

Причем официальную заявку на международный патент будущего устройства E-Cat («метод и аппаратура для проведения экзотермической реакции между никелем и водородом с выделением меди») Росси подал еще в 2008 году, но эта заявка не была принята Европейским патентным ведомством, констатировавшим, в частности, «многочисленные недостатки в описаниях» и «несовместимость с существующими научными теориями» (правда, позднее, в апреле 2011-го, Росси все-таки добился получения национального итальянского патента).

Тайны «черного ящика» Росси

Итак, что же представляет собой установка Росси—Фокарди, или, точнее, как она вообще выглядит? В самых общих чертах ее, со слов проводивших независимые тесты экспертов, можно описать следующим образом. E-Cat (в модифицированной версии HT) состоит из трех цилиндров-матрешек: внешнего керамического (из нитрида кремния) длиной 33 см и диаметром 10 см (как однажды выразился сам Росси, весь его реактор «размером с бутылку виски»), среднего керамического (корундового), заключенного внутри внешнего и обмотанного бунтами проволоки, и, наконец, внутреннего стального диаметром всего 33 мм, который, собственно, и содержит таинственные топливные материалы.

В ходе второго эксперимента, проведенного в марте итальянско-шведской командой исследователей, было также установлено, что общая масса топливного порошка, используемого для «активации ядерных реакций», составляла всего около 0,3 грамма.

В свою очередь, процесс запуска этой установки инициировался подачей внешней электроэнергии (не более 360 Вт) на резисторные катушки среднего цилиндра, благодаря чему и происходило быстрое нагревание внутреннего стального цилиндра.

Так выглядит последняя версия устройства (E-Cat HT или Hot-Cat) в разогретом состоянии 045_expert_22.jpg Фото: Andrea Rossi
Так выглядит последняя версия устройства (E-Cat HT или Hot-Cat) в разогретом состоянии
Фото: Andrea Rossi

Экспериментаторы использовали специальную термальную камеру (тепловизор) для ежесекундного измерения поверхностной температуры установки E-Cat в течение всего времени непрерывного тестирования (общая длительность первой серии составила 96 часов, второй — 116 часов). Кроме того, они постоянно осуществляли мониторинг входной мощности электроэнергии, подаваемой на катушки. Причем если в первой серии тестов входная мощность была постоянной, то во второй исследователи любопытства ради периодически производили краткосрочные отключения внешнего электропитания и выявили параллельное циклическое нагревание и охлаждение внутреннего цилиндра.

Еще одним интересным проверочным тестом стало измерение выделяемого установкой тепла при отсутствии внутри «секретного цилиндра» топливного порошка — исследователи держали ее включенной на протяжении шести часов и вроде бы убедились, что никакой избыточной тепловой энергии она в течение этого холостого цикла не производила (согласно их осторожным комментариям, наличие этого порошка, по всей видимости, является необходимым исходным условием для генерации избыточной энергии).

Намного сложнее обстоит дело с тем, что, собственно, происходит внутри этого маленького цилиндра с топливным порошком (при условии, конечно, что там действительно «что-то происходит»).

По большому счету, ни сами итальянские изобретатели, ни даже сочувствующие им ученые-эксперты ничего внятного на сей счет до сих пор сказать не могут. По версии Андреа Росси, благодаря нагреву «никелевого нанопорошка» и обычных изотопов водорода (а также «секретной катализаторной добавки») часть молекул водорода «разделяется на атомарный водород, который далее вступает в ядерную реакцию с никелем с образованием меди», то есть там происходит пресловутая трансмутация элементов.

В то же время один из наиболее авторитетных сторонников Росси и Ко ведущий специалист исследовательского центра NASA Лэнгли Деннис Бушнелл еще в середине 2011 года заявил, что никаких реакций трансмутации элементов в результате их слияния при столь малых температурах (порядка 100°C в исходной версии E-Cat) происходить не может (таких температур явно недостаточно для преодоления так называемого кулоновского барьера, препятствующего сближению друг с другом положительно заряженных атомных ядер на расстояния, при которых начинает сказываться притяжение, вызываемое короткодействующим сильным ядерным взаимодействием), а вместо этого, вероятно, инициируется «бета-распад, идущий в соответствии с теорией Видома—Ларсена» (в детали этой оригинальной теории мы вдаваться не будем, ограничимся лишь уточнением, что, согласно этой теории, некие экзотические электроны, называемые тяжелыми поверхностными плазмонными поляритонами, каким-то образом могут объединяться с протонами, образуя нейтроны с очень низким импульсом).

Впрочем, даже интерпретация «по Бушнеллу» (или по Видому—Ларсену) все-таки предполагает, что некая трансмутация элементов внутри реактора E-Cat происходит, и, как ни крути, там должна иметь место какая-либо из разновидностей холодного синтеза, или, если угодно, низкоэнергетических ядерных реакций.

Наконец, отметим, что никаких следов радиоактивного (гамма-) излучения в ходе двух последних независимых тестов исследователями зафиксировано не было, хотя, по первоначальным заявлениям самого Росси, внутри его реактора оно имелось.

Планы на будущее

На фоне всей этой теоретической неразберихи напрашивается вопрос: а стоит ли вообще рассматривать всерьез установку Андреа Росси? Многие жесткие критики, например редактор популярного онлайн-журнала New Energy Times Стивен Кривит, убеждены, что авторы E-Cat — банальные прохиндеи, впаривающие неискушенной публике заведомую липу.

Тот же Кривит еще в 2011 году опубликовал 200-страничный разгромный доклад, посвященный детальному разбору всей открытой информации по этому проекту, и с тех пор его, мягко говоря, негативное отношение к возможной научной значимости изобретения Росси ничуть не изменилось. В частности, сразу же после появления в arXiv.org официальной публикации семерых независимых экспертов он выдал следующий едкий комментарий: «Авторы статьи не располагали полным знанием химической природы и методов получения использованных в реакторе материалов, а также того, как осуществляется модуляция входной мощности (подаваемой электроэнергии), то есть всего того, что, согласно их собственным словам, до сих пор является производственным секретом. Кроме того, авторы не провели никаких калориметрических измерений (детального анализа различных тепловых эффектов происходивших химических реакций. — “Эксперт”), а использованный ими метод измерения температуры для оценки выходной тепловой мощности установки вообще никогда не применялся ранее при исследованиях низкоэнергетических ядерных реакций».

В свою очередь, ряд других скептиков особенно упирает на то, что, поскольку волшебный генератор в ходе обеих тестовых серий был постоянно подключен к внешнему источнику электроэнергии, вполне вероятным объяснением фокуса с генерацией сверхизбыточной тепловой энергии (средняя плотность которой, к слову, в ходе второго экспериментального теста якобы составила 5 х 107 Вт·час/кг, что, например, почти в 1700 раз превышает максимальный уровень плотности бензина — 3 х 103 Вт·час/кг) является использование командой Росси скрытых от экспериментаторов проводов для подводки к установке дополнительной энергии (другой возможный вариант обманной схемы — внедренные внутри толстых изолированных кабелей специальные «примочки», искажавшие выходные данные измерений).

Возможно, все точки над i во всей этой загадочной истории расставит следующий этап независимого тестирования, который, согласно заявлениям «группы семи», должен начаться уже этим летом. Экспериментаторы планируют проверять работу E-Cat в непрерывном режиме в течение примерно шести месяцев.

В свою очередь, сама команда итальянских изобретателей продолжает активно работать над следующим этапом — коммерческим внедрением своего энергокатализатора. В настоящее время, опять-таки если верить словам неутомимого г-на Росси, идет реализация контракта, заключенного с очередным американским военным заказчиком (название учреждения держится в секрете), которому якобы уже отгружен полностью собранный блок для экспериментального тестирования на территории США.

Кроме того, в одном из своих недавних интервью Андреа Росси подтвердил, что интерес к его установке по-прежнему сохраняет немецкий энергетический гигант Siemens, а ранее проходила информация о возможной заинтересованности в экспериментальной проверке E-Cat инженеров американской NASA.