domenica 31 luglio 2011

la fusione fredda cambierà il modo di progettare?

Chi segue le notizie di carattere tecnologico-scientifico si sarà reso conto che sempre più insistentemente negli ultimi tempi si parla di Fusione Fredda, la famosa "risoluzione di tutti i problemi" energetici e di inquinamento del pianeta. Addirittura, sembra che ad ottobre 2011 inizierà la commercializzazione di moduli per la produzione di energia basati sul principio di questa "chimera" della fisica delle particelle: al di là delle speculazioni scientifiche, se questa forma di energia si dovesse dimostrare come valida e funzionante (come asserisce l'ENEA ma anche la NASA) cambierà completamente il nostro modo di concepire e di usare l'energia nella quotidianità e, quindi, nei nostri edifici: cambierà dunque il nostro modo di concepirli?

La storia della fusione fredda comincia nel 1989, quando due scienziati, Fleishman e Pons annunciano al mondo di aver sperimentato una produzione anomala ed inspiegabile produzione di calore da un semplice sistema elettrolitico ad acqua pesante (acqua nella cui molecola gli atomi di idrogeno sono sostituiti dall'isotopo deuterio, composto da un protone e un neutrone invece del solo protone) con un catodo di palladio. La scienza ufficiale bocciò a scatola chiusa l'esperimento, tacciando i due scienziati di eresia e condannandoli all'oblio scientifico dopo un primo globale interessamento mediatico.
Dal 1989 ad oggi la fusione fredda è stata considerata una bufala, una cosa priva di significato scientifico, principalmente perchè l'esperimento non era riproducibile - o meglio, è riproducibile seguendo alcuni accorgimenti di base che, forse volutamente, venivano ignorati - ma anche e soprattutto perché la fusione di due atomi a temperature molto basse (quali quelle per noi "normali" sulla superficie terrestre) è assolutamente inconcepibile per l'attuale modello standard delle interazioni particellari. Il modello standard è quel "meccanismo" secondo cui la fisica prevede che si comportino le particelle elementari (nucleoni: protoni e neutroni; elettroni; bosoni; quark) quando entrano in contatto (o quando sono costrette a farlo): dato che questo modello non prevede alcuna forma di interazione di fusione atomica a basse temperature, semplicemente la fusione fredda non esiste. ora, da profano, mi chiedo: se è vero, come è vero, che il Modello Standard ha delle grosse lacune (non prevede la gravità, che invece evidentemente esiste nell'universo tant'è che noi veniamo trattenuti sulla superficie terrestre invece che volare via nello spazio; se si costruisse il Sole secondo i principi del modello, questo non farebbe luce o sarebbe già spento, mentre invece il Sole è sempre lì che brilla da circa 10 miliardi di anni e lo farà circa per altrettanto; non riesce a giustificare la massa delle particelle, o vero non riesce a descrivere perché e come l'energia si sia condensata - ad un certo punto - nella massa a creare i protoni e i neutroni; non riesce a descrivere perché quando raffreddiamo un liquido questo, diventando solido, dispone le sue molecole in modo perfettamente ordinato) non sarà che i fisici si stanno comportando un po come gli Alti Prelati che condannarono Galileo all'abiura della sua insulsa teoria secondo cui sarebbe la terra a girare attorno al sole e non il contrario? Il Galileo dei nostri tempi potrebbe essere Giuliano Preparata, un eminentissimo fisico italiano scomparso nel 2000, che negli ultimi vent'anni della sua vita ha sviluppato un modello di interazioni particellari che, a differenza del modello standard, descrive in modo efficace e naturale molte delle cose che il modello standard non prevede o non contempla, tra cui la fusione fredda. Ora, senza addentrarci nella questione relativa alla condanna di questo fisico all'oblio galileiano, facciamo un salto dalla teoria alla pratica e arriviamo ai giorni nostri, dove un fisico ed un imprenditore italiani hanno sviluppato un prototipo di macchina a fusione fredda tanto efficiente da annunciarne l'avviamento della produzione a fini commerciali - cosa che sembra avverrà ad ottobre 2011. Rimando ai seguenti link per ulteriori approfondimenti:


la notizia delle sperimentazioni dell'e-cat pubblicata su Rainews24:
http://www.youtube.com/watch?v=35T-gAvaKn4
http://www.youtube.com/watch?v=HgtPhinFtL0

documentazione sul sito dell'ENEA:
http://titano.sede.enea.it/Stampa/skin2col.php?page=eneaperdettagliofigli&id=78

approfondimenti sul sito della rivista Focus:
http://www.focus.it/tag/fusione-fredda.aspx

Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_Catalyzer
http://en.wikipedia.org/wiki/Cold_fusion


Ma questa fusione fredda funziona davvero? non essendo un fisico sperimentale posso solo rifarmi alle pubblicazioni e alle notizie che circolano, e posso fare due considerazioni di carattere logico:
1. l'osticità del mondo accademico si basa sul fatto, come detto, che il fenomeno non è previsto dal modello standard, ma Giuliano Preparata aveva dimostrato, in via teorica ma anche pratica, che esiste un modello di interazioni particellari più efficace nel descrivere i fenomeni che contempla senza difficoltà la possibilità della fusione fredda e altre implicazioni importanti sulla materia. Il tutto sembra somigliare davvero tanto al già citato processo Galileiano: la scienza di allora aveva costruito gli "epicicli", ovvero dei modelli matematici per descrivere lo "strano" andamento dei pianeti nel cielo che, ad un osservatore terrestre, si muovono in modo apparentemente incomprensibile, andando avanti ed indietro. il modello degli epicili, pur essendo estremamente complicato, funzionava correttamente nel descrivere le posizioni dei pianeti in un qualsiasi momento nel tempo, ma aveva un errore di fondo: si basava sul fatto che fosse la terra al centro del sistema solare e non il sole. Quando si scoprì, finalmente, che era il sole e non la terra al centro del sistema, si scoprì anche che gli epicicli, seppure efficaci, erano assolutamente sbagliati, perché i pianeti percorrono orbite ellittiche attorno alla stella, secondo un modello ancora più semplice ed efficace di quello sostenuto fino ad allora. Dato che la storia si ripete sempre, sono portato a credere che ci troviamo oggi di fronte allo stesso fenomeno: c'è un modello che funziona ma che è contorto e che ha bisogno di diverse "stampelle" per descrivere alcuni fenomeni, e cen'è un altro che, invece, è molto più semplice, più efficace e che non ha "stampelle", ma a cui i fisici non credono. Quindi questa prima considerazione di carattere logico mi lascia pesantemente sospettare che la fusione fredda funzioni perché segue un modello di interazioni particellari efficace ma non ufficialmente riconosciuto.
2. La fusione fredda è un qualcosa che può scatenare enormi quantità di energia, e questo significa che è appetibile per scopi militari, per creare ordigni di distruzione particolarmente efficaci. Se, dunque, si scoprisse che qualche nazione abbia a disposizione armi a "fusione fredda" si capirebbe subito che il principio funziona e che si sarebbe prossimi all'impiego civile, così come l'energia a fissione nucleare è stata prima impiegata per scopi bellici (la bomba atomica) e poi per usi civili (le centrali nucleari a fissione). Ebbene, e stupitevi pure, questa scoperta è già stata fatta ed è impiegata fin dal 1991 (guerra del Golfo): i cosiddetti proiettili all'uranio impoverito altro non sono che mini bombe atomiche, in cui l'uranio è "caricato" con deuterio (l'uranio, come il palladio di fleishman e pons ha la capacità di "assorbire" il deuterio) il quale, secondo i principi della fusione fredda, durante l'impatto fonde i nuclei aumentando la temperatura dell'uranio che, quindi, si scinde e scatena la reazione di fissione nucleare anche senza la "massa critica" (per fare una bomba atomica convenzionale servono almeno 8kg di uranio di cui almeno il 90% deve essere plutonio), mettendo a disposizione dei militari delle vere e proprie mini bombe atomiche, basate sul principio della fusione fredda che invece la scienza convenzionale rifiuta che possa funzionare. Tutto ciò è molto ben descritto nel libro "il segreto delle tre pallottole" di M. Torrealta ed E. Del Giudice ed. Verdenero di cui invito tutti alla lettura. Dunque se i militari americani già usano questa tecnologia, significa che esiste e funziona. Certo ci si pone la questione morale del perché tenere "nascosta" una cosa che potrebbe risolvere i problemi energetici del pianeta usandola invece a scopi distruttivi, ma non è questo lo scopo di questo testo.

Fatte le dovute premesse e le necessarie considerazioni, che sono la sintesi della lettura di questi tre testi, tutti molto belli e che raccomando a tutti, di cui forse l'ultimo potrebbe essere ostico a chi è completamente digiuno di fisica delle particelle (ma l'ho capito io che ne so davvero poco):
M. Torrealta ed E. Del Giudice "il segreto delle tre pallottole"  ed. Verdenero già citato
R. Germano "Fusione Fredda - moderna storia d'inquisizione e d'alchimia" ed. Bibliopolis
G. Preparata "dai Quark ai cristalli" ed. Bollati Boringhieri

possiamo addentrarci nel tema di cosa succederà alla progettazione architettonica con la possibile introduzione dei moduli di produzione energetica a fusione fredda.
Anzitutto, quello che si potrebbe temere è un'immediata e rapida perdita d'interesse nel contenimento dei consumi energetici: la fusione fredda ha un costo energetico da dieci a cento volte inferiore a quello attuale, quindi potrebbe diventare meno cruciale investire in sistemi di contenimento passivo del consumo o anche nei sistemi di bioarchitettura che oggi vanno molto di moda. Per contro, potrebbero tornare in auge elementi architettonici che ora sono considerati poco sostenibili da un punto di vista energetico e/o economico, come le enormi facciate vetrate di alcuni edifici o il ritorno a tecnologie costruttive veramente economiche ma che implicano altri tipi di problemi (i ponti termici creano condensa all'interno degli edifici, e su questa si formano muffe che rendono insalubre l'aria). Quindi sarà assolutamente necessario continuare ad imporre, nelle costruzioni, dei criteri di progettazione a basso consumo (magari semplificandone i contorti calcoli) per le tamponature opache, ma si potrà consentire con minori ansie la realizzazione di ampie superfici vetrate a vantaggio dell'illuminazione naturale degli ambienti. Il problema ovviamente sarà che, dato che le costruzioni sono da sempre uno strumento di guadagno, ci sarà una bella lotta che i costruttori faranno per farsi ridurre i vincoli progettuali in virtù del minor costo di approvigionamento energetico.
Cosa accadrà invece agli edifici esistenti? l'introduzione di energia a basso costo renderà non più conveniente la ristrutturazione allo scopo di aumentare l'efficienza energetica, e questo porterà ad una riduzione degli investimenti nell'edilizia esistente (investimenti che sono comunque ridotti e poco propensi all'efficientamento energetico), soprattutto probabilmente crollerà il mercato dei pannelli solari (sia termici che fotovoltaici) e della sostituzione degli infissi, ma ci sarà un iniziale impennata degli investimenti per la sostituzione dei sistemi di riscaldamento degli appartamenti con altri - purtroppo - elettrici. I sistemi di riscaldamento che funzionano ad energia elettrica sono di due tipi: i condizionatori caldo/freddo e i sistemi a resistenza elettrica: i primi non offrono un buon comfort, perchè fanno sostanzialmente un caldo molto "secco" che non è salutare, mentre i secondi sono un controsenso termodinamico: l'elettricità è una forma di energia davvero "nobile", prodotta attualmente con un grosso dispendio energetico (l'efficienza delle certali elettriche non supera il 50% e quelle nucelari non superano il 30%, quindi significa che nel migliore dei casi una centrale elettrica trasforma in elettricità la metà del calore che viene prodotto). Certo con la fusione fredda questo concetto di sensibilità potrebbe cambiare, ma ritengo sarà comunque una pessima scelta quella di scaldare gli immobili usando sistemi elettrici. in ogni caso, i moduli a fusione fredda produrranno sia elettricità che calore (o anche solo calore), quindi la soluzione a tutto potrebbe essere che in ciascun edificio - forse anche in ciascun appartamento - verrà installato un sistema a fusione fredda che renda indipendente l'immobile da un punto di vista energetico sia come elettricità che come calore. Questa è sicuramente la soluzione migliore, ma ovviamente bisognerà intervenire a volte in modo invasivo sugli edifici esistenti: sarà quindi bene che i tecnici acquisiscano quante più esperienze possibili nel modo degli impianti degli edifici per essere pronti agli inevitabili interventi che si faranno. probabilmente, le caldaie per il riscaldamento verranno sostituite da moduli a fusione fredda che producono direttamente acqua calda (il modulo a fusione fredda che produce elettricità in realtà scalda dell'acqua che, trasformandosi in calore, alimenta una turbina collegata ad una dinamo la quale produce quindi elettricità: si potrebbe quindi creare un modulo a fusione fredda che produca direttamente acqua calda da immettere nei circuiti condominiali esistenti).
Dunque probabilmente il modo di progettare non subirà drammatici cambiamenti ma dovremmo stare attenti a che: 1. l'abbattimento del costo energetico non si traduca in minore interesse verso il contenimento energetico degli edifici che invece è importantissimo 2. i singoli edifici o anche i singoli appartamenti diventeranno autoproduttori di energia, ma ciò andrà regolato sia da norme nazionali, sia da norme interne condominiali. 3. la rete elettrica nazionale potrebbe diventare un veicolo di scambio tra l'energia prodotta da tutte le unità a fusione fredda installate nei singoli edifici ma dovrà continuare ad esistere, in quanto il modulo a fusione fredda ha bisogno comunque di un imput di energia per dare avvio ai processi di elettrolisi alla base del fenomeno.
Quello che si potrebbe sbloccare è invece l'impiego massiccio di vetro anche in edifici di basso costo (una vetrata con vetro singolo non sarà più insostenibile dal punto di vista energetico) che dovrà essere mediato dagli architetti.
infine, se volete un consiglio, se state per acquistare una macchina abbiate pazienza ancora qualche mese: se, come io spero, i moduli a fusione fredda saranno veramente realtà, ci sarà una rapidissima conversione del parco veicoli circolante da auto a petrolio ad auto elettriche, e chi dovesse acquistare un auto "tradizionale" oggi si potrebbe veder svanire l'investimento nell'arco di pochi mesi.

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