HU_1_2014
HU_1_2014
HU_1_2014
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
aan LENR-tutkimuksen historiasta [7].<br />
Hänen mukaansa NASA uskoo Allan<br />
Widomin ja Lewis Larsenin kehittämän<br />
Widom-Larsen teorian selittävän ainakin<br />
osan ilmiöstä. WL-teorian mukaan<br />
kyseessä olisi heikkoihin vuorovaikutuksiin<br />
liittyvät ilmiöt, mahdollisesti neutronin<br />
muodostuminen elektroneista ja<br />
protoneista, jonka jälkeen tapahtuisi<br />
paikallinen neutronin absorbointi ja beta-hajoaminen.<br />
Kaikki tutkijat eivät usko<br />
WL-teoriaan, mutta se on ainakin yksi<br />
näkökulma.<br />
Bushnell on todennut, että mielenkiinto<br />
pitkään väheksyttyä heikkoa ydinvoimaa<br />
kohtaan on kasvanut pitkän tauon<br />
jälkeen. Heikon ydinvoiman tutkimus<br />
on ollut useita vuosikymmeniä takaalalla,<br />
pääosa tutkimuksesta suunnattiin<br />
vahvaan ydinvoimaan. Vahvan voiman<br />
tutkimus auttoi kehittämään fissioreaktion,<br />
plutoniumin ja ydinaseen, mutta<br />
voi olla että samalla ummistettiin silmät<br />
heikkoon ydinvoimaan liittyviltä ilmiöiltä.<br />
Jos taustalla on heikko ydinvoima,<br />
se auttaisi ehkä myös LENR-ilmiön hyväksymisessä.<br />
On hyvinkin mahdollista,<br />
että LENR ei riko yleisesti hyväksyttyjä<br />
fysiikan lakeja, näkyviin on vain<br />
tullut uusia ennestään tuntemattomia<br />
ilmiöitä. LENR-ilmiöistä on saatu merkkejä<br />
myös erilaisten mineraalien murtumisessa<br />
paineen alla, biologisissa<br />
prosesseissa, auringon koronassa sekä<br />
voimakkaissa ukkosmyrskyissä, avautumassa<br />
saattaa olla aivan uusia näkökulmia<br />
moniin luonnonilmiöihin.<br />
NASA:n esittämien arvioiden mukaan<br />
LENR-reaktio voisi olla painoonsa nähden<br />
joitain miljoonia kertoja tehokkaampi<br />
kuin tyypilliset kemialliset reaktiot,<br />
ideaalitapauksessa se saattaa olla samaa<br />
luokkaa perinteisen fuusion kanssa.<br />
Langleyn tutkimuskeskuksen mukaan<br />
1% maailman vuotuisesta nikkelintuotannosta<br />
voisi riittää täyttämään nykyisen<br />
energiankulutuksen. Pitkällä aikavälillä<br />
he uskovat teknologian skaalautuvan<br />
miniatyyrikoosta suuriin voimalaitoksiin,<br />
itse he kaavailevat sen käyttöä avaruusluotaimiin<br />
ja kantoraketteihin.<br />
Tämän teknologian kauneus on siinä,<br />
että se on äärimmäisen yksinkertaista.<br />
Tuotanto ei vaadi varsinaista huipputeknologiaa,<br />
kompleksisuus on lähempänä<br />
sähköhellaa kuin matkapuhelinta. Alussa<br />
merenkulku olisi sopiva käyttökohde,<br />
myöhemmin maa-ajoneuvot sekä ilmailu.<br />
Toimiessaan LENR tarjoaisi mahdollisuuden<br />
korvata nykyinen öljyyn ja<br />
fossiilisiin polttoaineisiin perustuva infrastruktuuri,<br />
NASA uskoo sen auttavan<br />
ilmastonmuutoksen pysäyttämisessä.<br />
Energiantuotannon hajauttaminen lähelle<br />
kulutusta poistaisi siirtoverkkojen<br />
aiheuttamat hävikit ja kustannukset,<br />
tällöin myös siirtoverkkojen haavoittuvuuksien<br />
aiheuttamat ongelmat katoavat.<br />
Asevoimien logistiikalle muutokset<br />
voisivat olla suuria ja nopeita.<br />
Andrea Rossi ja E-Cat<br />
Viime vuosien kehityksestä ei voida<br />
puhua mainitsematta Italialaista Andrea<br />
Rossia. Hän ja professori Sergio<br />
22<br />
Focardi Bolognan yliopistosta käynnistivät<br />
nykyisen kilpajuoksun 14.1.2011<br />
kutsuessaan median edustajia seuraamaan<br />
energiakatalysaattoriksi (E-Cat)<br />
nimeämänsä laitteen testausta Bolognan<br />
yliopistoon [12]. He olivat tehneet<br />
kokeita jo useiden vuosien ajan, sen<br />
jälkeen kun Rossi oli törmännyt kiintoisiin<br />
ilmiöihin työskennellessään materiaaliteknologian<br />
parissa Yhdysvalloissa.<br />
Heidän ansiostaan kokeissa siirryttiin<br />
muutamien wattien energiantuotannosta<br />
kilowatteihin, tuotettu energia ei<br />
enää hukkunut mittausepätarkkuuksiin.<br />
Selkeyden vuoksi ensin käsitellään eri<br />
laiteversioiden teknisiä ominaisuuksia,<br />
Rossin väitteiden todenperäisyyteen ja<br />
eri kumppaneihin palataan myöhemmin.<br />
Ensimmäiset prototyypit olivat yksinkertaisia,<br />
nikkelijauhoa, tuntematonta katalyyttiä<br />
ja paineistettua vetyä sisältäviä<br />
metalliputkia. Reaktori tarvitsee sähköä<br />
reaktion käynnistämiseen ja säätöön.<br />
Varsinaisen E-Cat:in eli ensimmäisen sukupolven<br />
laitteen hyötysuhde (COP) on<br />
1:6. Laitteet eivät tuota radioaktiivisia<br />
jätteitä eikä niistä pääse ulos vaarallista<br />
säteilyä. Prosessi on periaatteessa turvallinen,<br />
koska sisällä tapahtuva reaktio<br />
on riippuvainen materiaalin rakenteesta.<br />
Jos reaktorin ydin kuumenee liikaa,<br />
siinä oleva sinkkijauhe sulaa ja reaktio<br />
pysähtyy. Laitteessa on n. 1,5 g vetyä<br />
ja joitain grammoja jauhemaisessa<br />
muodossa olevaa nikkeliä, se riittää<br />
noin 6kk jatkuvaan käyttöön. Tämän jälkeen<br />
jauhe on vaihdettava, tarkkaa syytä<br />
tähän ei ole kerrottu. Itse reaktioon<br />
osallistuvat ainemäärät ovat gramman<br />
murto-osia.<br />
Alun perin Rossi kehitti veden lämmittämiseen<br />
soveltuvia laitteita, saavutettu<br />
lämpötila (n. 140 C) riitti kiinteistöjen<br />
lämmitykseen tai joihinkin teollisiin<br />
prosesseihin. Tavoitteena oli myöhemmin<br />
nostaa lämpötilaa, suuri höyrynpaine<br />
ja korkea lämpötila mahdollistaisi<br />
sähköenergian tuotannon höyryturbiinien<br />
avulla riittävällä hyötysuhteella.<br />
Syksyllä 2012 Rossi kumppaneineen<br />
ilmoitti uusista ratkaisuista, joiden avulla<br />
he pystyivät ylläpitämään stabiilia reaktiota<br />
600 asteessa kymmenien päivien<br />
ajan, myöhemmin lämpötila saatiin<br />
nostettua aina 1200 asteeseen. Tämä<br />
ns. Hotcat on nyt korvaamassa aikaisemmat<br />
mallit, se on n. 30 cm pitkä ja<br />
9 cm leveä teräslieriö joka sisältää sinkkijauheen,<br />
katalyytin ja hydraattimuodossa<br />
olevan vedyn sekä lämmitykseen<br />
tarvittavan vastuksen.<br />
Hotcat:in stabiloinnin kanssa on ollut<br />
jonkin verran haasteita. Hyötysuhde on<br />
jollain lailla sidoksissa reaktion stabiilisuuteen.<br />
Joissain kokeissa on puhuttu<br />
jopa hyötysuhteesta 1:200, mutta silloin<br />
reaktio ei enää ole turvallinen. Suurempi<br />
hyötysuhde väärin toteutettuna<br />
voi johtaa neutroneihin tai laitteen tuhoavaan<br />
lämpöpurkaukseen.<br />
Vuoden 2013 lopulla Rossi paljasti,<br />
että he tekevät Hotcat:eille rasitustestejä,<br />
joissa laite ajetaan vaurioitumispisteeseen.<br />
Joissain rasitustesteissä aluksi<br />
punertavana hehkuneen lieriön ulkolämpötila<br />
nousi 10 sekunnissa 1000:sta<br />
asteesta 2000:een asteeseen ja muuttui<br />
valkohehkuiseksi, sen jälkeen tapahtui<br />
räjähdys jossa sisempi teräslieriö<br />
höyrystyi osittain ja keraaminen runko<br />
pirstoutui kuumuuden vaikutuksesta<br />
[27]. Testejä tehdään, jotta reaktiota<br />
opitaan hallitsemaan ja kaupallisia tuotteita<br />
varten pystytään valitsemaan turvalliset<br />
toimintarajat.<br />
Alun perin Rossin visioissa oli kotitalouksia<br />
varten tarkoitettu ensimmäisen<br />
sukupolven E-Cat:iin pohjautuva 10<br />
kW:n ja 500€:n vedenlämmitin (COP<br />
1:6), jossa olisi käyttäjän vaihdettavissa<br />
oleva polttoainekasetti. Ennakkotilauksia<br />
oli kertynyt jo 600000 ja laitteelle haettiin<br />
kuluttajalaitteiden UL sertifiointia<br />
Yhdysvaltojen markkinoille. Luvan saaminen<br />
näin eksoottiselle teknologialle<br />
on kuitenkin hankalaa. Uuden kumppaninsa<br />
kanssa Rossi on päättänyt keskittyä<br />
Hotcat:iin ja teollisiin sovellutuksiin,<br />
kuluttajamarkkinoille palataan sitten kun<br />
teknologia saadaan idioottivarmaksi.<br />
10kW malli oli periaatteessa turvallinen,<br />
mutta laitteen tahallinen purkaminen ja<br />
modifiointi saattaisi luoda riskejä.<br />
Infrapunakuva E-Cat HT2:sta.<br />
Rossi on markkinoinut 1MW konttiin<br />
sijoitettua laitosta jo useita vuosia 1,5<br />
M€ hintaan. Laite on kuitenkin jatkuvan<br />
tuotekehityksen alla. Uuden kumppanin<br />
vaatimuksesta halukkaiden asiakkaiden<br />
taustoihin on kiinnitetty tarkempaa huomiota,<br />
tämän vuoksi mm. Rossin Sveitsiläiset<br />
ja Saksalaiset lisensoijat Transaltec<br />
ja E-Cat Deutschland luopuivat<br />
lisensseistään ja Rossin kumppani osti<br />
heidät ulos. Nyt laitetta myydään vain<br />
teollisuusasiakkaille, joilla on pitkä historia<br />
prosessiturvallisuuden ylläpidossa.<br />
Laite pitää olla sijoitettuna suljetulle<br />
alueelle, laitoksella pitää olla 24/7 henkilöstöä<br />
joka pystyy valvomaan toimintaa.<br />
Niille jotka tuntevat perinteisten<br />
höyryvoimalaitosten turvallisuuskäytännöt<br />
tämä ei ehkä ole niin yllättävää.<br />
Myöhemmin tilanne tulee muuttumaan,<br />
mutta nykyinen kumppani haluaa minimoida<br />
riskitekijät. Kumppani pyrkii<br />
markkinoimaan teknologiaa ensin<br />
teollisen lämpöenergian tuottamiseen,<br />
myöhemmin sähkön tuottoon turbiinien