Pour certains, il peut sembler qu'enquêter et ré-étudier la fusion froide est une perte de temps et de ressources, mais certains scientifiques ne le voient pas de cette façon. Yves Forestier/Getty Images En mars 1989, lors d'une conférence de presse à Salt Lake City, les scientifiques Stanley Pons de l'Université de l'Utah et Martin Fleischmann de l'Université britannique de Southampton ont fait une annonce surprenante. Les chercheurs avaient réussi à fusionner les noyaux atomiques d'un isotope d'hydrogène pour créer de l'hélium - le même genre de processus qui alimente le soleil - et ils avaient pu le faire à température ambiante, sans mettre plus d'énergie que le processus produit, comme cette rétrospective Wired de 2009 détails.
La recherche a suscité l'espoir d'une nouvelle source d'énergie abondante qui remplacerait les combustibles fossiles et l'énergie nucléaire conventionnelle, comme un reportage de CBS News à partir de ce moment-là. Mais d'autres chercheurs qui ont essayé de dupliquer les expériences n'ont pas pu reproduire les résultats, ou bien conclu qu'elles étaient dues à des erreurs expérimentales, selon un article du New York Times de 1989. "La plupart de la communauté scientifique ne considère plus la fusion froide comme un phénomène réel, " Peter N. Saeta, professeur de physique au Harvey Mudd College, écrit dans Scientific American en 1999.
Toutefois, l'intérêt des scientifiques pour la fusion froide n'a jamais complètement disparu, et ils ont continué à faire des recherches là-dessus. Bien que personne n'ait été en mesure de prouver de façon concluante qu'il peut être accompli, ce travail a en fait produit des connaissances précieuses par d'autres moyens.
Il y a plusieurs années, par exemple, Google a financé une enquête pluriannuelle sur la fusion froide qui comprenait également des chercheurs de plusieurs universités et du Lawrence Berkeley National Laboratory. Les chercheurs ont finalement publié un article de Nature en 2019 dans lequel ils ont révélé que leurs efforts "n'ont pas encore donné de preuves d'un tel effet".
"La fusion nucléaire est une source d'énergie potentielle qui pourrait fournir une grande quantité d'énergie sans sous-produits nocifs, " Jérémy Munday, l'un des participants à la recherche Google, explique dans un e-mail. Il est professeur de génie électrique et informatique à l'Université de Californie, Davis. "Pour que la fusion se produise, les noyaux des atomes, qui sont chargés positivement, besoin de se rapprocher suffisamment pour fusionner (se joindre) ensemble. Si ça arrive, l'énergie est libérée. La difficulté est que les noyaux chargés positivement se repoussent. S'il y a beaucoup de noyaux rapprochés - haute densité - et qu'ils ont beaucoup d'énergie cinétique (haute température), cette réaction peut arriver. Dans la nature, le soleil est alimenté par la fusion, mais les températures et les densités nécessaires pour maintenir ces réactions sont très difficiles sur Terre. La fusion froide est l'idée que la fusion pourrait se produire à des températures beaucoup plus basses, ce qui en fait une source d'énergie sur Terre.
"C'est vraiment difficile d'exclure un phénomène, c'est l'une des raisons pour lesquelles ces concepts circulent depuis si longtemps, " Munday ajoute. " Nous n'avons trouvé aucune preuve de fusion froide, mais cela ne veut pas dire qu'il n'existe pas."
Les scientifiques Stanley Pons (à gauche) et Martin Fleischmann témoignent de leur percée dans la fusion froide devant le comité de la Chambre sur la science, Espace et technologie en 1989. Diana Walker/Getty Images A un profane, il peut sembler qu'enquêter et ré-enquêter pour trouver des preuves de fusion froide serait une perte de temps et de ressources. Mais les scientifiques ne le voient pas de cette façon, car pendant qu'ils cherchent, ils rassemblent d'autres types de connaissances et des innovations technologiques pionnières.
"Les retombées sont peut-être l'un des impacts les plus importants que nos recherches dans ce domaine ont eu, " dit Munday. " Grâce à la collaboration de Google, nous avons publié collectivement plus de 20 articles dans des revues à fort impact telles que Nature, Matériaux naturels, Catalyse naturelle, diverses revues de l'American Chemical Society, etc. et ont obtenu deux brevets à ce jour. En plus des articles directement sur les processus de fusion à basse énergie, nous avons eu des articles sur la physique des matériaux et les propriétés optiques intéressantes des hydrures métalliques ainsi que sur leurs utilisations dans les capteurs et pour les catalyseurs."
En Europe, une équipe multinationale de scientifiques s'est récemment lancée dans une autre enquête sur la fusion froide, le projet HERMES, qui utilisera des techniques et des outils scientifiques plus avancés développés ces dernières années.
"Le but est d'essayer de rechercher une expérience qui produirait de manière reproductible des effets anormaux, " dit Pekka Peljo, dans un e-mail. Il est le coordinateur du projet, et professeur agrégé au Département de génie mécanique et des matériaux de l'Université de Turku en Finlande. "Nous revisitons certaines des expériences précédentes. En outre, nous allons étudier en détail l'électrochimie des systèmes palladium-hydrogène et palladium-deutérium, utilisant des systèmes modèles bien contrôlés tels que des monocristaux de palladium. Alors sous peu, HERMES est une combinaison d'études fondamentales sur le système palladium-hydrogène, la répétition de quelques expériences antérieures prometteuses, et le développement de nouvelles approches. Par exemple, nous allons examiner des réactions à des températures plus élevées en utilisant des oxydes solides conducteurs de protons."
Toutefois, les chercheurs ne s'attendent pas nécessairement à trouver des preuves de fusion froide.
"La majorité du domaine scientifique pense que c'était très probablement un artefact expérimental, c'est à dire., ce n'est pas réel, " explique Peljo. " En gros, lorsque le palladium métallique est chargé de grandes quantités de deutérium, il semble que la plupart du temps rien d'inhabituel ne se passe. Mais parfois, pour des raisons mal comprises, il semble que quelque chose d'étrange puisse arriver. Initialement, Pons et Fleischmann ont observé un excès de chaleur, mais il y a des rapports d'autres effets anormaux, comme le rayonnement neutronique ou la production d'hélium. Mais il y a beaucoup de problèmes de reproductibilité. Le plus probable, ces réactions ne sont pas réellement une fusion, mais à la place, d'autres réactions nucléaires ont lieu dans le réseau métallique."
Les chercheurs d'HERMES n'essaieront pas de recréer les recherches de Pons et Fleischmann, tandis que Peljo dit que ce serait trop long et difficile.
"Au lieu, nous nous concentrons sur les matériaux nanométriques, où le chargement devrait être beaucoup plus rapide, et les contraintes dues au changement de volume lors de l'insertion du deutérium devraient être beaucoup plus petites, " explique-t-il. " L'un de nos principaux objectifs est ce qu'on appelle des expériences de co-électrodéposition, où Pd-D est déposé électrochimiquement. Cette approche a été développée par le Dr Stanislaw Szpak et le Dr Pamela Mosier-Boss au U.S. Navy SPAWAR Systems Center à San Diego, Californie. Les expériences sont bien documentées et leurs résultats ont été publiés dans plusieurs publications scientifiques évaluées par des pairs, notre première approche est donc d'essayer de reproduire leurs résultats."
"C'est un risque élevé, projet à haut rendement, c'est à dire., il y a une très forte probabilité que nous ne puissions rien observer d'anormal, " dit Peljo. " D'un autre côté, si le projet réussit, nous aurons une expérience reproductible pour sonder ces réactions. Selon la physique moderne, aucune réaction de ce type ne devrait avoir lieu, une nouvelle théorie devrait donc être développée pour expliquer ces réactions. Il existe également la possibilité de développer de nouvelles sources de chaleur, car ces réactions sont censées produire un excès de chaleur à partir de l'électricité. »
Les informations que la recherche HERMES recueille sur les propriétés fondamentales des systèmes palladium-hydrogène pourraient également aider à développer un meilleur procédé de production d'hydrogène pour les piles à combustible pour alimenter les automobiles, selon Peljo.
Maintenant c'est intéressantLe terme LENR – réaction nucléaire à basse énergie – est désormais utilisé par certains scientifiques « pour éviter la stigmatisation associée à la fusion froide, " selon Munday.
