Focardi-Rossi-Energiekatalysator

Andrea Rossi und Sergio Focardi (Bild "La Repubblica")

Der Focardi-Rossi-Energiekatalysator (auch Rossi energy amplifier oder E-Cat) ist ein kompakter angeblicher Fusionsreaktor auf angenommener Basis einer "kalten Fusionstechnik", der von der italienischen Firma EON srl im Jahr 2011 auf den Markt kommen soll. Er soll bei einer zugeführten elektrischen Heizleistung von einigen hundert Watt eine Wärmeleistung von über 10 kW abgeben. Nach Angaben der Erfinder, des italienischen emeritierten Physikers Sergio Focardi und des Ingenieurs Andrea Rossi, finde im Reaktor eine kalte Fusion von Wasserstoff und Nickel statt, was zur Bildung von Kupfer führe. Als Begleiterscheinung soll auch ionisierende Strahlung auftreten, was von unabhängiger Seite jedoch widerlegt wurde. Bisherige Replikationsversuche scheiterten. Eine letzte öffentliche Vorführung fand Mitte Januar 2011 statt.

Eigentlicher Erfinder des Prinzips war 1989 der italienische Biophysiker Francesco Piantelli, der 2010 ein Patent anmeldete. Rossi erkennt dies jedoch nicht an:

"My process has nothing to do with the process of Piantelli. The proof is that I am making operating reactors, he is not."

Angebliches Funktionsprinzip

Andrea Rossi und der Reaktor (Demonstration am 14. Januar 2011, Bild: Curiosity-Blog)

Sämtliche zur Verfügung stehenden Angaben zum "Focardi-Rossi-Energiekatalysator" stammen von den Erfindern selbst, der Patentschrift, YouTube-Videos sowie aus Angaben von wenigen Physikern, die versuchten, das Prinzip zu replizieren. Eine nennenswerte Rezeption seitens der internationalen Physiker-Community blieb bislang aus, der Versuch der Erfinder in einer anerkannten Fachzeitschrift über das Prinzip zu veröffentlichen, misslang. Lediglich einzelne Physiker reagierten in Form von Blogbeiträgen oder Kommentaren auf das Thema (Beispiel: [3]). Eine einwandfreie wissenschaftlich zu nennende Publikation ist bislang (Januar 2011) unbekannt. Focardi und Rossi verbreiten ihre Angaben über eine eigene "Online-Zeitschrift" namens "Journal of Nuclear Physics", die im Prinzip ein Internet-Blog ist, sowie die italienische Zeitschrift "Il Cimento". "Journal of Nuclear Physics" war der Titel einer russischen Fachzeitschrift, die inzwischen ihr Erscheinen eingestellt hat. Die beteiligte Firma EON srl selbst stellt bislang keine Informationen zur Verfügung. Physiker Focardi teilte auf Anfrage mit, die Zeitschrift "Journal of Nuclear Physics" gegründet zu haben, da eine Veröffentlichung in anerkannten Fachzeitschriften gescheitert sei.

Nach zur Verfügung stehenden Informationen der Erfinder Focardi und Rossi soll ihr Kleinreaktor exotherme Fusionsprozesse ermöglichen. Nach ihren Angaben sei es ihnen als Extremfall gelungen experimentell bis zu 83 kW thermische Energie zu "gewinnen", bei einer Zufuhr von 200 Watt.

Das nur teilweise offengelegte, aber patentierte Verfahren sieht dabei vor, dass sich Nickel in Anwesenheit von Wasserstoffgas unter Wärmeabgabe und ionisierender Strahlung in Kupfer umwandelt. In der Patentschrift wird genauer behauptet, dass das stabile Nickel-Isotop 62Ni28 (zu 3,6% im normalen Nickel enthalten) mit Wasserstoff in das stabile Kupferisotop 62Cu29 umgewandelt werde. Das dabei entstehende Kupfer soll zwei stabile Kupferisotope beinhalten, dabei sei das Isotopenverhältnis anders als bei natürlich vorkommendem Kupfer. Eine derartige Fusion müsste jedoch sehr hohe Temperaturen voraussetzen und müsste eine starke Gammastrahlung durch Vernichtungsstrahlung von Positronen und Elektronen zur Folge haben.

Verwendet worden sein sollen Nickelstäbe und bei den letzten Versuchen Nickelpulver (die Rede ist von Partikelgrößen im nm-Bereich). Durch Erhitzen mittels Zufuhr elektrischer Heizleistung würden bei 180-400 Grad angeblich Protonen aus dem Wasserstoffgas in die Nickelatome gelangen, um zu einer Kernreaktion zu führen, wenn der Wasserstoffdruck regelmäßig impulsartig stark erhöht wird. Insgesamt solle sich ein Wasserstoffverbrauch einstellen und etwas Helium entstehen. Der Nickelstab solle außerdem nach Reaktion auf der Oberfläche kleine Krater aufweisen. Laut Patentschrift soll die elektrische Vorheizung über einen Thermostaten automatisch abgeschaltet werden, wenn eine bestimmte Betriebstemperatur erreicht wird. Unklar bleibt jedoch, warum laut Erfinderangaben weiterhin der Reaktor mehrere hundert Watt Energie verbraucht. Nach im Internet kursierenden und nicht prüfbaren Gerüchten könnte auch eine Hochspannung zur Anwendung kommen, die Rede ist von 360 kV zur Überwindung des Coulombwalls.

Die Erfinder behaupten, dass es unter der genannten "Fusion" auch zu einer schwachen Gamma- und/oder Neutronenstrahlung kommen soll. Bei der Strahlung soll es sich um eine β+-Korpuskularstrahlung mit Positronen handeln (bekannt vom Kalium 40-Zerfall). Sie geben auch an, das genaue Funktionsprinzip selbst nicht zu kennen. In ihrem Blog findet sich ein Beitrag, der den Focardi-Rossi-Energiekatalysator mit der Hydrino-Theorie des amerikanischen Arztes und Elektroingenieurs Randell Mills (geb. 1957) spekulativ in Verbindung bringt. Mills soll ebenfalls mit Wasserstoff und Nickel arbeiten. Häufig wird von Anhängern der "kalten Fusion" behauptet in diesem Falle würden so genannte Low Energy Nuclear Reactions (LENR) ablaufen. Der LENR-Begriff ist jedoch in der Fachliteratur unbekannt, derartige Fusionsprozesse konnten bislang nicht nachgewiesen werden.

Nach anderen Spekulationen aus dem Internet könne es sich um eine den Erfindern offenbar unbekannte gebliebene chemische Reaktion handeln, die bei der Aufreinigung von Nickelerzen angewandet wird: Der "Sherritt-Gordon process", der mit Wärmefreisetzung einhergeht, aber eine herkömmliche chemische Reaktion ist. Demnach wäre der "Energiekatalysator" nichts weiter als eine herkömmliche chemische Batterie (Primärzelle). Der Nachweis von Kupfer wäre dadurch zu erklären, dass üblicherweise erhältliches Nickel stets mit etwas Kupfer verunreinigt ist.

Behauptete praktische Anwendungen und Erfolge

Angaben der Erfinder zur Energieabgabe ihres Reaktors

Nach Angaben von Focardi und Rossi hätte diese im Lauf der Jahre eine immer größere Wärmemenge mit ihrer Apparatur erreicht. Nach Angaben der Erfinder reiche ein Nickelstab für einen 6-monatigen Betrieb. Anekdotisch berichtet der Patentanmelder Rossi in seiner Patentschrift, mit dem Reaktor die Räume seiner Firma zu heizen und dabei über 6 Monate 90% der Stromkosten eingespart zu haben:

A practical embodiment of the inventive apparatus, installed on October 16, 2007, is at present perfectly operating 24 hours per day, and provides an amount of heat sufficient to heat the factory of the Company EON of via Carlo Ragazzi 18, at Bondeno (Province of Ferrara)."

Auch wird behauptet, dass ein "kW-module" in einem "Leonardo facility" in New Hampshire (USA) seit 2008 laufen würde, wo Rossi offenbar zur Zeit arbeitet.

Geschichtliches

1989 war durch große mediale Aufmerksamkeit für die kalte Fusion gekennzeichnet, als Folge der Behauptungen zu den misslungenen Experimenten von Fleischmann und Pons. In diesem Jahre meinte der italienische Biophysiker Francesco Piantelli (Universität Siena) zufällig bei Untersuchungen mit organischem Material, das gleichzeitig mit Nickel und Wasserstoff in Kontakt kam, eine starke Wärmeentwicklung bei Temperaturen bis 1450° C zu beobachten, die er sich nicht erklären konnte. Die Nachricht darüber war Thema mehrerer italienischer Tageszeitungen. 1995 erhielt Piantelli für seine Beobachtung einen "Truffle Prize" auf einem "Workshop on Anomalies in Hydrogen / Deuterium Loaded Metals".

Davon erfuhr der Physiker Sergio Focardi von der Universität Bologna, der mit Piantelli eine Arbeitsgruppe bildete, um das Phänomen zu untersuchen. Nach einigen Jahren war ein entsprechender Nickel-Wasserstoff-Reaktor fertig, und im Februar 1994 kündigten die beiden auf einer Pressekonferenz den Reaktor als Prinzip für "Reazioni Nucleari a Bassa Energia" (LENR, "Kernreaktionen bei niedriger Energie") an, dabei aber den Begriff "kalte Fusion" vermeidend. Wieder erschienen Artikel in der Tagespresse, und wie bereits zuvor 1989, kam es nicht zu einer wissenschaftlichen Veröffentlichung. Die Rede war hier von einer Leistung von 40-50 thermischen Watt. Ein oberflächenvorbehandelter und mehrere Stunden "entgaster" Nickelstab sollte im Reaktor von Wasserstoffgas umgeben sein.

Vorführung am 14. Januar 2011

Video-Übertragung eines wenige Minuten dauernden Experiments während einer öffentlichen Demonstration am 14. Januar 2011 (Bild: Curiosity-Blog)

Am 14. Januar 2011 veranstalteten Andrea Rossi und Sergio Focardi eine Pressekonferenz, zu der nicht nur das italienische öffentlich-rechtliche Fernsehen RAI (RAI 3) und zahlreiche Journalisten kamen, sondern an der auch mehrere an Universitäten tätige Physiker teilnahmen. Gleichzeitig wurde in einem Nebenraum eine nur einige Minuten andauernde Funktion des Reaktor vorgeführt. Die Erfinder berichten darüber in ihrem Blog, inklusive dreier Youtube-Videos in italienischer Sprache [4], [5], [6].

Auf der Pressekonferenz war die Rede von einer zugeführten Heizleistung von 600 Watt, bei rechnerischer Energieabgabe von 12.000 Watt (12 kW). Die entstehende Wärme leiteten die Erfinder aus erhitztem Wasser ab: So seien pro Minute 292 Gramm Wasser von 20 Grad auf 101 Grad (trockener Wasserdampf) erhitzt und verdampft worden. Während der Vorführung durften beobachtende Physiker einige Messungen vornehmen. Diese waren jedoch enttäuscht, keine Spektralanalyse der Gammastrahlung machen zu dürfen, die ihnen aus Gründen der Geheimhaltung verwehrt wurde. Wie in einem ausführlichen Report beteiligter, aber unabhängiger Physiker der Universität Bologna ersichtlich ist, konnte keine Gammastrahlung nachgewiesen werden, obwohl in der Apparatur zu Messzwecken zwei Öffnungen geschaffen wurden. Zitat aus dem Report:

no gamma radiation above the background level in the energy region Eγ > 200 keV has been observed, neither in single counting, not in coincidence;
regardless of the internal details of the reaction chamber, shieldings and other industrial secrets, the γ rates measured with the NaI counters seem not compatible with the rates deduced or expected assuming that the energy production was due to nuclear fusion or decay reactions, as suggested in [1].

Die Beobachter durften die Wasserstoffgasflasche vor und nach dem Experiment wiegen. Trotz möglicher Messfehler (hängengebliebene Klebestreifen) wurde der Wasserstoffverbrauch auf weniger als 1 Gramm geschätzt, zuwenig um eine herkömmliche Wasserstoffverbrennung plausibel erscheinen zu lassen. Link zum Report: [7]

Replikationsversuche

1996 versuchte ein Gruppe unter Antonino Zichichi ein Jahr lang am Genfer CERN das Experiment zu wiederholen, blieb aber erfolglos. Die Autoren sprechen zwar von beobachteten Temperaturerhöhungen, die jedoch keiner Energiefreisetzung entsprechen würden:

The authors state, "We have found the [Piantelli-Focardi group’s] results to be consistent with our observations; namely we measured higher temperatures for the same input power when hydrogen is absorbed during a heating cycle. Nevertheless this temperature rise does not appear to correspond to an increase in heat production. We have added a temperature sensor to the container of the experiment. The temperature of the container follows the same temperature with input power curve irrespective of whether there is an anomalous absorption of hydrogen or not; therefore we have no evidence that this temperature increase corresponds to another source of heat. In conclusion, we have observed all the effects discovered by Focardi et al., but our results imply that there is no production of power associated with the absorption of hydrogen by nickel."

1998/1999 kam es zu einem weiteren Replikationsversuch in Pavia (Italien) durch die Forscher Luigi Nosenzo und Luigi Cattaneo. Wieder konnte über mehrere Monate hinweg keine Fusionsreaktion oder Energiefreisetzung beobachtet werden.

Erfinder Andrea Rossi

Der "Rossi-Energiekatalysator" ist nicht die erste Erfindung von Andrea Rossi.In den 1970er und 1980er Jahren hatte er vergeblich versucht, aus Abfall Kohlenwasserstoffe herzustellen. Es kam zu zahlreichen Prozessen und Strafverfahren mit Haftstrafen gegen den "Scheich der Brianza" (Sceicco della Brianza, auf die Behauptung bezogen er würde als "Scheich" aus Industrieabfällen Erdöl gewinnen. Brianza ist der Name einer Region nördlich von Mailand). Die Prozesse wurde auch als "Petroldragon-Affäre" bekannt, da die Rossi-Firma "Petroldragon" hiess. Rossi wurde verurteilt, weil er große Mengen auch giftiger Abfälle nicht ordungsgemäß entsorgte und mit ihnen Handel trieb. Aus Sicht von Rossi handelte es sich jedoch um eine Art Repression seiner vermeintlich ökologischen Umwandlungstechnik. Auch Steuervergehen wurden ihm zur Last gelegt. Er wanderte daraufhin in die USA aus. Aktuelle Firmenbeteiligungen (EON srl) werden von seiner Ehefrau Maddalena Pascucci durchgeführt.

EON srl

Die italienische Firma EON srl ist sowohl in der Ortschaft Bondeno, als auch in Rom angemeldet.

Im Lauf des Jahres 2011 wollen die beteiligten nicht-italienischen Investoren und die Erfinder gebrauchsfertige Reaktoren für industrielle Anwendungen anbieten. Aus dem Jahr 2006 ist eine behördliche Erlaubnis ergangen, die der EON srl erlaubt, einen mit Biodiesel betriebenes Kleinkraftwerk mit einer elektrischen Leistung bis 1 Megawatt (MW) in der Ortschaft Bondeno zu betreiben.

In den USA existiert in Bedford, New Hampshire, eine Leonardo Corporation bei der Rossi beschäftigt sein soll. Die Emailadresse der Firma ist identisch mit der EON srl in Italien. Diese Firma soll die späteren "Reaktoren" herstellen. Aktuell bietet sie Kraftwerke auf herkömmlicher Biodiesel-Basis an (mit Turbolader und Zwischenkühlung). Die Firma behauptet einen sehr hohen Wirkungsgrad dank einer patentierten "EON Technik", bei der die anfallende Verlustwärme zurückgewonnen werde.

Nach Angaben von Rossi soll in Athen eine Firma namens "Defkalion Energy" oder "Defkalion Green Technologies" existieren, die einmal die Energiekatalysatoren herstellen soll.

Patente

Zeichnung aus Patentanmeldung WO 2009/125444 von Rossi

Zum Verfahren hat Rossi ein Patent angemeldet. Vom Europäischen Patentamt, als einer der sog. International Searching Authorities der Weltorganisation für geistiges Eigentum (World Intellectual Property Organization, WIPO), wurde die Patentschrift ablehnend beurteilt. Bemängelt wurde, dass die Erfindung nicht nachvollziehbar dargestellt sei und insbesondere nicht ersichtlich sei, dass durch die beschriebene Reaktion von Nickel mit Wasserstoff Energie erzeugt wird. Zitat aus dem ablehnenden Report:

As the invention seems, at least at first, to offend against the generally accepted laws of physics and established theories, the disclosure should be detailed enough to prove to a skilled person conversant with mainstream science and technology that the invention is indeed feasible. [...] In the present case, the invention does not provide experimental evidence (nor any firm theoretical basis) which would enable the skilled person to assess the viability of the invention. The description is essentially based on general statement and speculations which are not apt to provide a clear and exhaustive technical teaching.

Literatur

• Giuseppe Levi: "Report on heat production during preliminary tests on the Rossi “Ni-H” reactor", Univ. Bologna, Jan. 2011 (auch: [8])
• "Italian scientists claim to have demonstrated cold fusion", Physorg, 20.1.2011
• "Il ritorno della fusione fredda", Artikel in der Zeitschrift "Query", 31.1.2011
• "Il ritorno della fusione fredda: ci risponde Levi", Artikel in der Zeitschrift "Query", 2.2.2011
• Focardi S., Habel R., and Piantelli F., "Anomalous Heat Production in Ni-H Systems," Nuovo Cimento, Vol. 107A, p. 163-167, (1994)
• Notoya, R. et al., "Tritium Generation and Large Excess Heat Evolution by Electrolysis in Light and Heavy Water-Potassium Carbonate Solutions With Nickel Electrodes," Fusion Technology, Vol. 26, p. 179, (Sept. 1994)
• Cerron-Zeballos, E., Crotty, I., Hatzifotiadou, D., Lamas Valverde, J., Williams, M.C.S., and Zibichi, A., "Investigation of Anomalous Heat Production in Ni-H Systems," Nuovo Cimento, Vol. 109A, p. 1645-1654, (1996)
• Mengoli, G., Bernardini, M., Manducchi, C., and Zannoni, G., "Anomalous Heat Effects Correlated With Electrochemical Hydriding of Nickel," Il Nuovo Cimento, Vol. 20 D, p. 331-352, (1998)
• Battaglia, A., Daddi, L., Focardi, S., Gabbani, V., Montalbano, V., Piantelli, F., Sona, P.G., and nesi, S., "Neutron Emission in Ni-H Systems," Nuovo Cimento, Vol. 112 A p. 921-931, (Sept. 1999)
• S. Focardi, V. Gabbani, V. Montalbano, F. Piantelli, S. Veronesi. "Large excess heat production in Ni-H systems". Il Nuovo Cimento Vol. 111 A, N.11 pp. 1233, novembre 1998
• Cerron-Zeballos, E., Crotty, I., Hatzifotiadou, D., Lamas Valverde, J., Williams, M.C.S., and Zichichi, A., "Investigation of Anomalous Heat Production in Ni-H Systems". Nuovo Cimento, Vol. 109A, p. 1645-1654, (1996).
• Adalberto Piazzoli. "Fusione Fredda? Una ricerca italiana". CICAP - Scienza & Paranormale N. 78 (Mai 2008)

Zeitungsartikel

• Franco, Foresta Martin, "Siena scopre l' energia pulita Fusione fredda all' italiana?," Corriere Della Sera, 19. Februar 1994
• Ilaria Venturi: Fusione nucleare a freddo - "A Bologna ci siamo riusciti", Artikel in "La Repubblica" (Bologna-Lokalausgabe) vom 14.1.2011. [9]

Weblinks

• Internetseite von Andrea Rossi
• "Journal of Nuclear Physics". Der Titel suggeriert eine physikalische Zeitschrift, tatsächlich handelt es sich um eine von Focardi und Rossi betriebene, Blog-ähnliche Internetseite, deren Beiträge aber angeblich einen Peer Review durchlaufen und von "mindestens einem" Physikprofessor begutachtet würden.
• http://www.eonsrl.com (aktuell ohne Inhalt)
• http://pages.csam.montclair.edu/~kowalski/cf/388amplifier.html
• http://www.newenergytimes.com/v2/news/2008/NET29-8dd54geg.shtml