Инертный водород

В последние десятилетия учёные-физики и экспериментаторы-любители сталкиваются с непонятными случаями энергетических дисбалансов. Самый известный из них, по-видимому, - это заявка на холодный термоядерный синтез. Также стоит назвать исследования Стэнли Мейера - изобретателя автомобиля, который заправляется водой вместо бензина. Меньше шума наделали высокоэффективные электрические парогенераторы, которые на каждый киловатт-час потраченной электроэнергии выдают больше пара, чем предписывают расчёты по физическим формулам. Откуда возникает лишняя энергия, неизвестно.

Исследования в этих направлениях топчутся на месте по хорошо понятной причине: нет теории, способной объяснить наблюдаемые эффекты и дать надёжные ориентиры для продолжения экспериментов. Впрочем, американский физик Рэнделл Миллс считает, что у него такая теория есть.

В августе 2016 года в США была издана книга «Рэнделл Миллс и поиск энергии гидрино», где подробно описан тридцатилетний путь учёного и даны практические подтверждения его открытия. Пытливый исследователь извлечёт из книги много интересного. Недаром среди читательских откликов на веб-страничке магазина Amazon можно увидеть даже такие эпитеты, как «величайшая научная история всех времён».

Переходя к сути открытия, отметим, что Рэнделл Миллс вместе со своей командой в компании Brilliant Light Power (BrLP) проделал многие сотни экспериментов с электрохимическими реакциями в растворах и добился гораздо большего выхода энергии, чем «основатели» холодного термоядерного синтеза Мартин Флейшман и Стэнли Понс, а также их многочисленные последователи, включая Андреа Росси. Однако самые убедительные результаты были получены Миллсом в экспериментах с плазмой. Именно в ней при температуре около 2700 °C проходит устойчивая управляемая химическая реакция каталитического преобразования водорода, в которой выделяется на два порядка больше энергии, чем при сжигании газа.

В присутствии подходящего катализатора атом водорода стремится перейти в своё низкоэнергетичное состояние, называемое «гидрино». Важно подобрать правильный катализатор, молекула, атом или ион которого способен резонансным переносом забрать ровно то количество энергии (27,2 электрон-вольта), которое выделяется при переходе обычного водорода в гидринное состояние. При этом электрон смещается на гидринную орбиталь (в терминологии Миллса - «орбитосферу») ближе к ядру, отчего атом резко уменьшается в размерах.

Образующийся гидринный газ (молекулы гидрино, как и водорода, состоят из двух атомов) очень текуч и легко проходит через металлические стенки реакторов, улетучиваясь в атмосферу. Он химически инертен (водород в этой форме не горит!) и не имеет спектра в привычном понимании. Как показала теория и подтвердили эксперименты, у атома гидрино нет свободных орбитосфер, на которые мог бы подняться электрон при возбуждении атома светом, чтобы потом вернуться назад с излучением фотона. Другими словами, гидринный газ не светится, как его ни нагревай. У него очень специфическое «тепловое» излучение в ультрафиолетовом диапазоне, вызванное вращением и колебанием молекул.

Надеемся, теперь читатель догадывается, почему Флейшман, Понс, Росси и Мейер, а также их многочисленные последователи, включая Александра Пархомова, которые пытались повторить эксперименты, блуждали в потёмках. Они просто не знали теорию и не понимали, что столкнулись с химической, а не с ядерной реакцией. Читаем публикацию «Холодный синтез: самое известное физическое мошенничество» на сайте TechInsider (бывшая «Популярная механика») от 27 апреля 2021 года: «Флейшман использовал связи на родине и убедил сотрудников британского ядерного центра в Харуэлле проверить его реактор на предмет генерации нейтронов. Харуэлл располагал сверхчувствительными детекторами этих частиц, но они не показали ничего! Поиск гамма-лучей соответствующей энергии тоже обернулся неудачей. Сотрудники Массачусетского технологического института попытались воспроизвести эксперименты Флейшмана и Понса, но снова безрезультатно. Поэтому не стоит удивляться, что заявка на великое открытие подверглась сокрушительному разгрому на конференции Американского физического общества».

К сожалению, ранние эксперименты Миллса с электролитическими ячейками внешне очень напоминали опыты по холодному термоядерному синтезу, так что фиаско Флейшмана и Понса ударило и по имиджу Миллса. Однако вернёмся к основной теме.

Над созданием гидринных энергоустановок сегодня работают несколько исследовательских лабораторий и научно-производственных компаний. Одна из них создана бывшими сотрудниками НАСА и Lockheed Martin. Другая - BrLP - основана самим Рэнделлом Миллсом. Тестовый гидринный реактор установлен на полигоне Министерства обороны США, которое приобрело лицензию на технологию у BrLP. Придумано несколько способов превратить энергию гидрино в электричество и тепло без углеродных выбросов. Прототипы генераторов демонстрируют очень высокую плотность энергии: видно, что гидринные энергоустановки потенциально подходят для водного, железнодорожного, автомобильного транспорта и авиации.

Процесс образования гидрино непрерывно идёт в атмосфере Солнца, и он объясняет ряд загадок, над которыми давно бьются астрофизики. В короне температура достигает миллионов градусов, в то время как на поверхности звезды она исчисляется шестью тысячами градусов. Это кажется странным (при удалении от источника тепла температура должна снижаться, а не возрастать), если вы не подозреваете о существовании необычной экзотермической реакции.

Команда Миллса довольно подробно изучила гидринный газ, найдя свыше двадцати способов его идентификации. Прогнозируется применение гидрино в инновационных установках, например в ультрафиолетовых газовых лазерах.

Теоретические изыскания, можно сказать, завершены. На текущем этапе идёт доводка конструкций тепловых и электрических генераторов и подготовка их элементов к производству. А это, кстати, процесс небыстрый. Даже в таких передовых и стремительно развивающихся отраслях, как микроэлектроника и связь, подготовка к массовому производству смартфонов заняла более десяти лет.

Разработчики из BrLP планируют продавать в США безуглеродную электрическую энергию по цене в пять центов за киловатт-час и конечно же поставлять тепловую энергию. Инноваторы не зря заключили партнёрское соглашение с компанией TMI Climate Solutions, принадлежащей американскому холдингу Berkshire Hathaway. Для неё строится промышленный гидринный теплогенератор, топливные затраты которого будут весьма невелики - водород извлекается из воды, а она очень дешёвая. Заработанные деньги пойдут на возврат венчурных инвестиций, которые уже превысили 120 млн долл., и на вознаграждение инноваторов за их изобретательность, смелость и настойчивость.

Любопытно, что в Евросоюзе в августе 2020 года был запущен проект CleanHME (Clean Hydrogen Metal Energy - «Чистая водород-металлическая энергия»), нацеленный на создание «чистого, безопасного, компактного и дешёвого источника энергии на основе водород-металлических и плазменных систем, который может совершить прорыв как в индивидуальном, так и в производственном энергоснабжении». Предполагается, что новый источник энергии можно будет использовать в небольших мобильных энергоустановках и в автономных генераторах тепловой и электрической энергии. Проект финансируется в рамках программы Horizon 2020. Судя по составу участников и по их заявлениям, европейцы верят в холодный термоядерный синтез и хотят добиться в нём успеха. Вполне возможно, что в процессе исследований они придут к гидрино.

А что в России? Заслышав о гидринном источнике энергии, наши учёные обычно усмехаются: «Это такое же мошенничество, как холодный термояд!» Могут сослаться на статью о BrLP в Википедии, где собрана критика до 2011 года, не подозревая, что прорывные эксперименты с получением большого количества энергии Миллс провёл только в 2015-м. «При ознакомлении с теорией Миллса учёные обычно доходят до определённого уровня и стопорятся, поскольку дальше нужно серьёзно менять представления об устройстве атома, которые у них формировались годами», - рассказывает директор Центра климатических расследований Кёрт Дэвис, неоднократно бывавший в лабораториях BrLP. - Однако у инженеров такого блока нет. Они видят, как вспыхивает плазма и высвобождается большое количество энергии, с которой они готовы иметь дело». В принципе, поскольку теория разработана и подробно описана в учебнике физики Миллса, проекты по созданию энергоустановок можно реализовать чисто инженерными командами, не привлекая светил науки.