Il 24 novembre 2017 – data della prima dimostrazione pubblica del reattore QuarkX di Andrea Rossi, avvenuta a Stoccolma – verrà forse ricordato, un giorno, come una data storica, paragonabile al test del 2 dicembre 1942, quando a Chicago, per la prima volta nella Storia, il “nostro” Enrico Fermi ottenne la prima reazione nucleare controllata in una pila atomica.

Qui, più che la cronaca dell’evento – per la quale aspettiamo di poter elaborare il materiale che stiamo raccogliendo grazie anche a due professori universitari italiani che hanno avuto il privilegio di poter assistere in loco all’evento – vogliamo sintetizzare cosa si sapeva già di tale tipo di reattore, che a differenza dei precedenti (E-Cat “a bassa temperatura” ed Hot-Cat) è stato coperto da un grande riserbo.

Il QuarkX è un reattore di forma cilindrica ma minuscolo: le sue dimensioni sono 10 millimetri (cioè 1 cm!) di lunghezza e 5 millimetri di diametro – o comunque dimensioni similari – per una potenza nominale di 20 W. Naturalmente, più reattori possono venire collegati in parallelo per ottenere qualsivoglia potenza. L’energia è prodotta sotto forma di tre componenti: eccesso di calore (0-100%), luce (0-50%) ed elettricità (0-10%).

Il reattore QuarkX (visibile “nudo” a sinistra) si prepara ad un test privato.

La produzione diretta di elettricità è una caratteristica assolutamente sorprendente di questo reattore, e non è necessario sottolinearne l’importanza e il carattere rivoluzionario, sia dal punto di vista applicativo della produzione energetica, sia dal punto di vista teorico (già solo questo fenomeno vale un potenziale premio Nobel, come del resto pure l’“effetto Rossi”, che è il vero fenomeno fisico determinante dietro le tre versioni dell’E-Cat).

Da misurazioni effettuate per mesi su numerosi esemplari del QuarkX, il COP del reattore è risultato essere superiore a 50, probabilmente anche di molto. Tuttavia, il valore massimo o preciso del COP è in realtà inessenziale, perché qualsiasi tecnologia che fornisca un COP maggiore o uguale a 6 consente di ottenere la “free energy”, in quanto il COP può essere incrementato poi a piacere con un sistema “a cascata”.

Di conseguenza, la potenza elettrica fornita in ingresso al reattore è trascurabile: dell’ordine dei milliwatt. Essa è fornita attraverso un controller che la eroga attraverso una forma d’onda proprietaria, a mio avviso il “segreto” principale dell’Hot Cat e del QuarkX. Al contrario, la temperatura interna al reattore è elevatissima: circa 2.600 °C, se non oltre. Non vi sono emissioni di radiazioni ionizzanti oltre il livello di fondo.

A differenza delle precedenti versioni del reattore di Rossi (ovvero, l’E-Cat a bassa temperatura e in parte l’Hot Cat), il QuarkX è di sicuro un reattore al plasma. In fisica, un plasma è un gas ionizzato, costituito da un insieme di elettroni e di ioni e globalmente neutro (cioè la cui carica elettrica totale è nulla). Si tratta quindi di un vero e proprio “quarto stato” della materia, che si distingue da quelli più noti di solido, liquido ed aeriforme.

Il QuarkX è formato da due elettrodi di nichel nel mezzo dei quali è posto del tetraidroalluminato di litio (LiAlH4) e del nichel ultrafine. Il plasma si forma nella zona in cui è contenuta questa miscela, quindi nichel, litio, alluminio e idrogeno sono gli elementi chimici coinvolti. Quando viene raggiunto lo stato di plasma, il reattore si comporta come un ottimo conduttore metallico, cioè con una caduta di potenziale simile a quella di un conduttore fatto di argento.

Il QuarkX è in grado di fornire 20 W termici in maniera continua per un anno utilizzando un’unica “carica” di combustibile, ovvero della sostanza suddetta. Esso verrà usato per produrre energia termica ed energia elettrica sia in maniera diretta sia in accoppiamento a un motore Stirling. La densità di energia del reattore è di 30 W per centimetro cubo, per cui un reattore da 1 MW (escluso lo scambiatore di calore) “sta” in appena 1 metro cubo!

L’Autore

Mario Menichella è un fisico che ha lavorato all’Ufficio Comunicazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), ed è autore del libro “I segreti dell’E-cat” (2011), oltre che di una lunga intervista video a Sergio Focardi, uno dei pionieri della ricerca sulla fusione fredda in Italia.    

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