Подбирая ключ к гидрино

Большой квест на пути к водородной энергетике
07.11.2022
Бретт Холверстотт

История открытия нового источника энергии американским физиком Рэнделлом Миллсом ещё свежа и не успела обрасти легендами. К 1990 году Миллс привлёк средства инвесторов, собрал команду и взялся за научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы с целью определить, как можно использовать открытое им гидрино (особое состояние водорода) для выработки энергии. Так началось большое приключение - на целых тридцать лет. Расскажу о некоторых его ярких моментах.

Сначала команда работала с электрохимической ячейкой, в которой происходит электролиз воды с образованием водорода. В электролит вливали различные катализаторы. Пробовали калий, добавляя в раствор его карбонат. (В предыдущей статье отмечалось, что на роль катализатора годится литий. - Прим. ред.)

Выяснилось, что когда водород в электролите через резонансный перенос энергии возбуждает калий, который теряет электроны, атом водорода превращается в атом гидрино. Гидрино утекает из ячейки. Единственное свидетельство его мимолётного присутствия - выделившееся при реакции избыточное тепло, количество которого никак нельзя было объяснить обычными электрохимическими реакциями. Миллс сумел получить из подобных ячеек гораздо больше энергии, чем учёные, занятые исследованием холодного ядерного синтеза, поскольку имел теорию, позволявшую оптимизировать условия реакции, и использовал правильно подобранные катализаторы.

Большинство учёных проигнорировали результаты Миллса просто потому, что его опыты выглядели так же, как опыты по холодному ядерному синтезу, который у многих в те времена вызывал глубокий скепсис.

На ощупь

Тогда Миллс начал эксперименты с водородной плазмой (они продолжались около десяти лет). В этом состоянии частички вещества имеют крайне высокую температуру - как на Солнце. Для получения плазмы реактор нужно заполнить газом и разогреть его, пропустив через него электрические разряды.

Если какой-то химический процесс ускоряет образование плазмы, она даёт неожиданные конфигурации. Команда Миллса обнаружила в плазменных ячейках такие интересные явления, как побочное излучение света и возникновение электромагнитных колебаний на радиочастотах. По результатам тех экспериментов вышло порядка шестидесяти научных публикаций.

Учёные смогли сформировать плазму при очень низких напряжениях ионизации. Зафиксировано расширение спектральных линий, что указывает на крайне высокую температуру газов в плазме. Также наблюдалось чрезвычайно долгое послесвечение в то время, когда электрический ток был уже отключён. У исследователей возникла гипотеза, что какой-то химический процесс вызывает дополнительную генерацию плазмы. Такие мировые эксперты в физике плазмы, как Джон Конрад, поддержали исследования Миллса и тоже подготовили публикации по этой теме.

Далее группа создала плазменную ячейку с кластерным искровым разрядом. Учёные пытались ввести как можно большее количество энергии в малый объём камеры. В этом случае водород превращается в гидрино, создавая устойчивое излучение в диапазоне экстремального ультрафиолета. В традиционной химии такое невозможно.

Развивающаяся наука похожа на сплетающиеся потоки - эту метафору я использовал в моей книге. Группа Миллса в своём движении сделала немало разворотов и петель, опробовала множество видов ячеек. Начали с электрохимии, потом перешли к плазме, углубились в инновационный катализ и снова вернулись к электрохимии, постоянно переплетая теорию и эксперименты. Я работал там несколько лет - полтора года провёл непосредственно в лабораториях, после чего трудился удалённо. Могу сказать, что наука развивается медленно и требует проверки самых разных гипотез в реальных экспериментах. Вот для чего строились многочисленные установки разных видов - электролитические ячейки и плазменные реакторы. Некоторые эксперименты были направлены на базовые научные исследования с целью описать химические свойства атомов и молекул гидрино или опровергнуть мнение, будто бы тепло получается в результате химической реакции. Параллельно учёные думали о том, как построить энергогенератор нового типа для коммерциализации исследований.

Эврика!

Научный прорыв случился в середине прошлого десятилетия, когда ребята открыли ещё одно замечательное свойство свободных (не связанных друг с другом) молекул воды - они могут служить катализатором при получении гидрино. Вода начинает играть две роли: источника водорода и катализатора реакции. Она резонансно воздействует на атом водорода, отнимая у него «волшебное» количество энергии - 27,2 электрон-вольта.

Учёные создали малую капсулу, содержащую три миллиграмма воды и три миллиграмма проводящего порошка - оксида титана. Поместили эту капсулу в аппарат точечной сварки и пропустили через порошок мощнейший импульс электрического тока. Капсула моментально испарилась под воздействием тока и взрывообразной химической реакции, в которой единственным расходным материалом является вода. Порошок можно собрать и использовать повторно.

Это был ключевой момент: наконец-то произошла контролируемая реакция, обеспечивающая экстремально высокую плотность энергии. Управляемость и высокая мощность - обязательные условия для построения эффективного энергогенератора.

С 2015 года научный квест разворачивался вокруг вопроса: «Как на основе обнаруженной реакции построить непрерывно действующий источник энергии?» Компания Миллса, которая к тому моменту получила новое название Brilliant Light Power, построила в Крэнбери (штат Нью-Джерси) целую серию установок.


Группа исследователей гидрино (Рэнделл Миллс слева)

К тому времени в широком научном сообществе практика перестала быть критерием истины. Исследования гидрино игнорировались - и когда команда могла демонстрировать только низкопотенциальное тепло, и когда она получила высокое соотношение выделившейся и затраченной энергии, и даже когда извлекла огромную мощность из малого объёма. Миллсу нужен был автономный генератор энергии, работу которого невозможно отрицать.

Четырнадцатого ноября 2015 года был проведён ещё один прорывной эксперимент. Учёные впрыснули водяной пар в расплавленное серебро, находящееся между двумя вольфрамовыми электродами. Серебро разогревалось частыми импульсами электрического тока. Произошла вспышка - реакция образования гидрино оказалась настолько энергетически мощной, что серебро моментально испарилось.

Солнце на Земле

Вскоре был построен прототип реактора, названного SunCell, в котором серебро нагревалось до температуры расплавления и электромагнитным насосом подавалось в полость между двумя электродами.

Цитирую мою книгу: «При замыкании электродов серебром возникала мощная вспышка света в областях экстремального ультрафиолета и мягкого рентгена. Человеческий глаз мало что мог увидеть. Затем появлялось робкое мерцающее золотистое сияние - реактор разбрасывал дымящийся расплавленный металл, словно был жерлом действующего вулкана. Золотистый свет с трудом вырывался наружу. Далее из-под кипящего расплава медленно, но верно начинал прорываться синеватый свет, который разрывал золотистое сияние, как пламя костра разрывает ночную тьму. Трудно придумать более прекрасное зрелище. Вопреки ожиданиям свет продолжал усиливаться, по нему начинали ходить волны, он становился белым и вскоре превращался в ярчайший пучок, который затмевает всё, ослепляя даже периферийное зрение. Вы стоите и щуритесь от невыносимого блеска. Ночь отступила - костёр превратился в солнце». Такое солнце на земле мы можем зажигать по своей воле. Оно позволит нам растить фрукты в арктических регионах, закачивать воду на пересохшие земли, удовлетворять все потребности нашей цивилизации способом, который раньше не могли себе даже представить.

Главную проблему первого прототипа SunCell представляли вольфрамовые электроды, которые испарялись за десять-пятнадцать секунд. Учёные справились с ней, применив жидкометаллические электроды из расплавленного серебра, постоянно подкачиваемого электромагнитными насосами. Реакция в такой системе начинается в месте встречи двух струек металла. Сильный ток для её запуска обеспечивается батареей суперконденсаторов. Разбрызгиваемый металл стекает вниз, собирается там и снова поступает в насосы. Впоследствии серебро заменили на олово.

Прототип энергоустановки SunCell и её схема

Генерируемая установкой плазма создаёт свет в области экстремального ультрафиолета. В первых системах SunCell использовался вольфрамовый купол, который этим светом раскалялся добела и излучал уже свет видимого диапазона, попадавший на фотоэлектрические элементы. Впоследствии команда Миллса спроектировала, изготовила и испытала паровые котлы мощностью 250 кВт.

Водород - отличное ракетное топливо. Он очень лёгок. Однако при сжигании водорода выделяется в сотни раз меньше энергии, чем при его превращении в гидрино.

Об авторе: Бретт Холверстотт - автор книги «Рэнделл Миллс и поиск энергии гидрино».

Тем читателям, которые предпочитают информацию в оригинале, предлагаем послушать рассказ Бретта Холверстотта (на английском) во время представления его книги.

Учебник физики, где объясняются понятие и свойства гидрино, вы сможете загрузить по ссылке здесь.

О перспективах применения гидрино в энергетике и на транспорте вы сможете узнать из следующего видео.

Источник: Энерговектор

Читайте другие наши материалы