Catalyseur d'énergie de Rossi et Focardi

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Le catalyseur d'énergie, ou E-Cat (pour « Energy Catalyzer »), est un appareil inventé en 2010 par deux Italiens, Andrea A. Rossi et le professeur Sergio Focardi. Cet appareil aurait eu pour but de fournir de l'énergie à partir d'un procédé de fusion froide. L'appareil serait, selon ses créateurs, le premier équipement destiné à l'usage domestique de fusion froide du nickel.

Après plus de six ans d'étude et plusieurs millions d'euros investis, le fonctionnement de l'E-cat n'a pas été démontré par Rossi ni ses partenaires selon les standards de la communauté scientifique. L'invention bien que brevetée, n'est pas reconnue par la communauté scientifique[1], qui d'ailleurs ne voit en la fusion froide qu'une pseudo-science[2].

Actuellement le projet est arrêté. Son initiateur, Andrea Rossi, une personne déjà impliqué dans des arnaques[3],[4],[5], est en procès contre le dernier investisseur du projet, Industrial Heat[6].

Historique[modifier | modifier le code]

Le catalyseur d'énergie relève de travaux personnels de Rossi et de travaux d'université italiennes (principalement l'université de Bologne), impliquant initialement le biophysicien Francesco Piantelli (1989), Sergio Focardi, rejoints ensuite par Roberto Habel, membre de l'INFN. C'est en 1994 qu'est annoncée la mise au point d'un processus de production d'énergie par des réactions nucléaires à basse énergie (LENR). Comme les réacteurs suivants, le catalyseur de Rossi, nommé alors E-cat, utilise une barre de nickel, maintenue par une résistance électrique à environ 200−400 °C, et chargée. Le chauffage est arreté quand la réaction supposée LENR s'est déclenchée.

Le procédé a fait l'objet d'une demande de brevet par Piantelli en 1995. Un article est publié en 2010[7].

En 2001, le système a évolué à certains égards, notamment il utilise une paille de Nickel (plus tard ce sera une poudre). Cinq expériences sont annoncées avec des observations et productions d'électricité enthousiastes, bien qu'elles n'aient guère été soutenues et en fait plutôt mises en doute par la communauté internationale car sans réponses satisfaisantes aux questions techniques ou demandes de vérifications. Un premier E-Cat (Energy-catalyser version 10 kW) aurait produit 10 kW le 14 janvier 2011 (évalué par échauffement et vaporisation d'eau) avec une puissance d'entrée de 600 W pendant une heure, puis 15 kW en permanence pendant 18 heures le 10 février 2011. Un autre E-Cat (version 4 kW) aurait produit 25 kWh le 29 mars 2011 (aussi évaluée par échauffement et vaporisation d'eau) en h 45, avec deux examinateurs suédois académiques (Hanno Essén et Sven Kullander) . Enfin le 6 octobre 2011, lors d'un test d'un réacteur élémentaire plat en six heures ; et le 29 octobre 2011, à la demande d'un client, avec le test d'une centrale de 107 E-cat élémentaires, génératrice thermique de puissance nominale 1 MW (mégawatt) en mode auto-entretenu.

Le 14 mars 2012, une demande de brevet est déposée au US Patent Office sous le no US 9,115,913 B1, le brevet sera attribué le 25 août 2015[8]. Le 7 août 2012, un nouveau type de réacteur en forme de tube est annoncé avec un test dont un examinateur autorisé (Fabio Penon) rapporte une densité moyenne d'énergie de 265 kWh par kg de matière consommée, un autre (David Bianchini) rapporte l'absence de radiations. Les rares scientifiques invités qui ont pu mesurer la chaleur produite par le E-Cat rapportent des mesures avec plus ou moins de confiance, n'ayant pas accès à certaines infos, et par ex la chaleur produite est trouvée (en densité) dix fois supérieure aux réactions chimiques, mais en 2013 l'indépendance de ces mesures est remise en cause. Considérant avoir assez démontré son invention à la communauté au niveau technique et même théorique, Rossi entend répondre désormais surtout par le résultat de production d'énergie, et annonce diverses mises en production d'énergie à visée commerciale (notamment une installation de 1 MW), dont il n'a quasi rien filtré de plus consistant.

En 2014, une nouvelle étude, italo-suédoise, est menée avec des mesures par des caméras thermiques, durant 32 jours de fonctionnement, sur deux essais/conditions. Les résultats du Rapport de Lugano du 8 octobre 2014 (dont un COP de 3,2 et 3,6, et une modification de la composition isotopique, surtout du nickel, ce qui suggère qu'il y a eu des réactions nucléaires, mais sans déchets nucléaires, ni radiations ionisantes pendant l’expérience, ni gaz à effet de serre) sont salués et critiqués sans encore apporter plus de crédit à la très controversée invention.

En 2015, la polémique resurgit, avec une annonce de réplique du réacteur par Alexander Parkhomov, un chercheur russe[9]. Un article d'explication théorique de Rossi et Norman D. Cook est publié par l'université Cornell[10].

Divers partenariats commerciaux annoncés ont connu des revirements : Brillouin Energy (Californie, États-Unis), nicHenergy (du professeur italien Francisco Piantelli[11]), Defkalion Green Technologies S.A (Chypre) qui a d'abord coopéré avec A. Rossi début 2011 puis s'est écartée suite à un différend financier, AmpEnergo (novembre 2011, États-Unis), ou Phonon Energy et l'université de Seattle (2015, États-Unis[12]). Un dernier partenariat concerne une société américaine, Industrial Heat : noué à partir de 2012, celui-ci portait sur un investissement de onze millions de dollars versés en 2013 à Andrea Rossi pour un premier test de vingt-quatre heures, et se soldera par une plainte de Rossi (procès en cours[Quand ?]) au sujet d'un accord de 89 autres millions de dollars pour un test industriel d'un an, lequel n'a pas fait l'objet d'un rapport public malgré une annonce de succès[6]. En novembre 2016, A. Rossi déclare vouloir vendre l'énergie produite plutôt que ses installations E-Cat.

Aucun organisme de recherche académique ou privé n'a soutenu de façon durable l'invention et l'appareil de production d'énergie.

Critiques et controverses[modifier | modifier le code]

L'invention a été critiquée dès le début aux niveaux technique et théorique, et la controverse s'est étendue aux niveaux financier et humain. L'invention « de Rossi », son E-cat sont pour l'instant considérés comme des erreurs scientifiques. Andrea Rossi a eu un doctorat en Philosophie en 1975 à Milan, il a ensuite démarré une activité en récupération d'énergie de déchets ; son activité académique en physique a commencé en 2007.

En 2011, Rossi et Focardi n'avaient toujours trouvé aucun journal scientifique avec évaluation par les pairs désireux de publier leur article décrivant le fonctionnement supposé de leur machine[1].

À propos des chercheurs de l'université de Bologne qui étaient présents en tant qu'observateurs lors de certaines expérimentations sur l'ECAT : le 5 novembre 2011, l'université de Bologne affirme qu'ils n'ont pas été impliqués dans les démonstrations et qu'aucune des expérimentations n'a eu lieu à l'université[13],[14],[15],[16].

Peter Ekström, conférencier au département de physique nucléaire à l'université de Lund en Suède, conclu en mai 2011 : « Je suis convaincu que toute cette histoire n'est qu'une vaste escroquerie, et que tout sera révélé dans moins d'une année. »[17] Il cite entre autres l'invraisemblance qu'une réaction chimique puisse être assez forte pour vaincre la barrière coulombienne, l'absence de rayonnements gamma, l'absence d'explication sur l'origine de l'énergie supplémentaire, l'absence de la radioactivité attendue après la fusion d'un proton avec 58Ni, la présence inexpliquée de 11 % de fer dans les restes de combustible, les 10 % de cuivre dans les restes de combustible ayant étrangement le même ratio isotopique que le cuivre naturel, et l'absence de tout isotope instable de cuivre dans les restes de combustible, comme si le réacteur ne produisait que des isotopes stables[17].

Kjell Aleklett, professeur de physique à l'université d'Uppsala, remarque que le pourcentage de cuivre est trop haut pour toutes les réactions de nickel connues, et que le cuivre a le même ratio isotopique que le cuivre naturel. Il affirme également : « Les réactions chimiques connues ne peuvent expliquer la quantité d'énergie mesurée. Une réaction nucléaire pourrait expliquer cette quantité d'énergie, mais les connaissances que nous avons aujourd'hui impliquent qu'elle ne peut pas avoir lieu »[18].

Selon PhysOrg, au 11 août 2011, les démonstrations tenues de janvier à avril 2011 comportent de nombreux défauts méthodologiques qui compromettent leur crédibilité et Rossi a refusé d'effectuer les tests nécessaires qui auraient permis de confirmer ses affirmations[19].

Hanno Essén, professeur associé de physique théorique, et Sven Kullander, président du comité de l'énergie de l'Académie des Sciences de Suède, ont écrit dans un rapport à propos de l'ECAT : « Puisque nous n'avons pas accès au design interne du conteneur de carburant et n'avons aucune information sur le bouclier de plomb extérieur et le système de refroidissement à eau, nous ne pouvons faire que des commentaires d'ordre très général », et « Tout processus chimique qui produirait 25 kWh à partir de n'importe quel carburant dans un conteneur de 50 cm3 peut être écarté »[20].

James Randi, lors d'une discussion sur l'E-Cat dans le contexte de précédentes affirmations sur la fusion froide, prédit que l'affaire se révèlera finalement ne pas fonctionner comme prétendu[21]. Commentant une affirmation faite par Rossi, qui disait ne pas être prêt pour une investigation académique complète – cela étant dû au fait qu'il ne détenait pas encore un brevet complet –, le Doyen des Sciences de l'université du Massachusetts Lowell (UML) Robert Tamarin a déclaré que « C'est cohérent avec le fait que ça ne marche pas, mais c'est aussi cohérent avec une machine qui marcherait très bien »[22].

L'astrophysicien théorique Ethan Siegel et le physicien nucléaire Peter Thieberger soutiennent que les prétentions pour l'E-Cat sont incompatibles avec les fondements de la physique nucléaire[23]. En particulier, la barrière coulombienne pour la prétendue réaction de fusion est si haute qu'elle est insurpassable où que ce soit dans l'Univers, y compris au cœur des étoiles. La réaction devrait également créer des radiations gamma qui devraient pénétrer les quelques centimètres de blindage de la machine, entraînant des syndromes d'irradiation aiguë chez les personnes impliquées dans les démonstrations[23]. Compte tenu des nombreuses incohérences scientifiques, telle que le ratio des isotopes de cuivre dans le supposé « résidu de fusion » qui est identique à celui du cuivre naturel[24], les auteurs soutiennent qu'il est temps à présent « pour les tenants de l'E-Cat de fournir des résultats scientifiques démontrables, testables et reproductibles qui puissent répondre à ces objections physiques de base. »[23] Le théoricien en physique nucléaire Yeong E. Kim de l'université Purdue a proposé un mécanisme théorique potentiel expliquant les résultats rapportés de l'appareil[25], mais a remarqué que, pour confirmer son hypothèse, « il est très important de conduire de nouvelles expériences de manière indépendante ». Kim avait auparavant mis en avant son hypothèse pour expliquer les résultats de l'expérience de fusion froide discréditée de Fleischman et Pons en 1989[26].

Le système E-cat est présenté comme non-générateur de rayonnement ionisant (radioactivité). Cela contredit les dires du début des développements : une émission faible et discontinue de rayons gamma avait été annoncée, selon les conditions, d'ailleurs alors utilisée pour indiquer la probable origine nucléaire du phénomène. Une absence de rayonnement ionisant reste pour la plupart des scientifiques peu cohérente ou du moins réaliste avec l'existence d'une réaction nucléaire, en dépit de l'explication proposée par Rossi.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b (en) Peter Clarke, « Italian scientists claim cold fusion success », EE Times,
  2. e-Cat : fusion froide ou arnaque ? - Matt McOtelett, traduction d'un texte d'Ethan Siegel, Blog La Théière Cosmique, 5 septembre 2016
  3. (it) Guastella Giuseppe, « Riciclaggio rifiuti tossici, assolto Andrea Rossi (English translation: Toxic waste recycling, Andrea Rossi acquitted) », Corriere della Sera, Archiviostorico.corriere.it (consulté le 12 novembre 2011)
  4. John Huston, Chris Wyatt, Chris Nichols, Michael J. Binder, Franklin H. Holcomb (septembre 2004).
  5. (en) Dubious Cold Fusion Machine Acquired By North Carolina Company - Douglas Main, Popular Science, 24 janvier 2014
  6. a et b (en) Convicted Fraudster Rossi Accuses Licensee Industrial Heat of Fraud - Steven B. Krivit, New Energy Times, 6 avril 2006
  7. (en) S. Focardi et A. Rossi, « A new energy source from nuclear fusion » [PDF], NyTeknik, (voir archive)
  8. (en) « United States Patent US 9,115,913 B1 », Journal of Nuclear Physics,
  9. Laurent Freeman, « Les travaux du prof. A Rossi sur le fusion froide (E-Cat) ont été reproduits et validés par un chercheur Russe. », StopMensonges.com,
  10. (en) Norman D. Cook et Andrea Rossi, « On the Nuclear Mechanisms Underlying the Heat Production by the E-Cat », arXiv:1504.01261 [physics], Université Cornell,‎ (présentation en ligne)
  11. (en) Is Piantelli close to Commercializing Technology? - E-Cat=Rossi Cold Fusion, 1er janvier 2016
  12. (en) « New LENR Organization Working with US University », LENR & Cold Fusion News,
  13. (it) "E-cat: l'Università di Bologna non è coinvolta" - UNIBO Magazine, université de Bologne, 5 novembre 2011.
  14. (it) Fusione fredda fatta in casa Grande scoperta o grande bufala? - Thomas Mackinson Il Fatto Quotidiano, 9 novembre 2011

    « L'Università – recita la nota – precisa di non essere coinvolta negli esperimenti sull’ECAT condotti dalla società Leonardo Corp. di proprietà di Andrea Rossi. Nessun esperimento si è svolto presso l’Università di Bologna né è stato condotto da ricercatori dell’Università. Il Dipartimento di Fisica è pronto a svolgere esperimenti sull’apparato ECAT non appena il contratto siglato con la EFA SrL (la società italiana di Andrea Rossi) sarà reso attivo: a questo scopo erano presenti agli esperimenti, in qualità di osservatori, i ricercatori dell’Università. L’Ateneo continua a seguire con grande attenzione l’evolversi della situazione. »

    « L'Université de Bologne n'est pas impliquée dans les expérimentations conduites par Leonardo Corp., la compagnie détenue par Andrea Rossi. L'Université de Bologne dit aussi que: 1) aucune des expériences conduites sur l'ECAT (celle du 28 octobre 2011 incluse) n'ont eu lieu à l'université de Bologne et n'ont impliqué aucun de ses scientifiques; 2) l'université (Département de Physique) est prête à expérimenter directement sur l'ECAT dès que le contrat signé avec EFA Srl (la compagnie italienne d'Andrea Rossi) prendra effet: ceci est l'unique raison pour laquelle des scientifiques de l'Université étaient présents en tant qu'observateurs lors des expérimentations sur l'ECAT. L'Université de Bologne suit avec attention les développements en cours. »

  15. (it) Avviso (Notice) - Université de Bologne, 29 juin 2011 [PDF]

    « Avviso

    Bologna 29 Giugno, 2011

    Il Dipartimento di Fisica dell’Alma Mater Studiorum – Università di Bologna desidera comunicare che: *è stato firmato un contratto di Ricerca con la Ditta EFA srl del valore di € 500.000 (+IVA), della durata di 24 mesi, per effettuare ricerche nel campo della efficienza di produzione di energia degli impianti della Ditta; *il contratto di Ricerca diverrà attivo nel momento in cui il Dipartimento riceverà il pagamento della prima rata prevista; *il programma di ricerca (parte integrante del Contratto) prevede sia la misurazione delle prestazioni degli impianti che l’eventuale miglioramento della prestazioni. Informazioni ufficiali riguardo alla attività di ricerca in oggetto saranno fornite solo ed esclusivamente dal Dipartimento di Fisica o dall’Alma Mater Studiorum a cui il Dipartimento appartiene.

    Il Direttore del Dipartimento di Fisica

    Alma Mater Studiorum – Università di Bologna »

    « Avis

    Bologne, 29 juin 2011

    Le département de physique de l'Alma Mater Studiorum - université de Bologne est heureux de communiquer que : * Un contrat de recherche d'une valeur de 500 000 euros (+TVA) et d'une durée de 24 mois a été signé avec EFA srl, de manière à effectuer des recherches concernant l'efficacité de production d'énergie des appareils construits par la compagnie ; * Le contrat deviendra opérationnel quand le département recevra le paiement prévu pour la première tranche ; * Le programme de recherche prévu (inclus dans le contrat) implique à la fois la mesure de la performance des appareils ainsi que les éventuelles améliorations de leurs performances.

    Les informations officielles sur les activités des recherche prévues seront communiquées exclusivement par le département de physique ou par l'Alma Mater Studiorum (auquel appartient le département de physique).

    Le Directeur du département de physique

    Alma Mater Studiorum - université de Bologne »

  16. (it) Fusione fredda a Bologna. I dubbi continuano - Lorenzo Mannella, Daily Wired, 14 octobre 2011
  17. a et b (sv)(en) Kall Fusion på italienska / Cold fusion – Italian style - Peter Ekström, université de Lund, 6 mai 2011 [PDF] (voir archive)
  18. (en) Rossi energy catalyst – a big hoax or new physics? - Aleklett's Energy Mix, Blog de Kjell Aleklett, 11 avril 2011
  19. (en) Controversial energy-generating system lacking credibility (w/ video) - Lisa Zyga, PhysOrg, 11 août 2011
  20. (en) Swedish physicists on the E-cat: "It’s a nuclear reaction" - Mats Lewan, NyTeknik, 6 avril 2011
  21. (en) The Randi Show - Cold Fusion and Carl Sagan - James Randi Educational Foundation, YouTube, 18 novembre 2011 [vidéo]. À min 30 s James Randi dit :

    « But I... I predict that, as I said just a moment ago there, that this man [Rossi] will probably go on the stock market and sell all kinds of shares and issue all kinds of wonderful reports left and right and, um, the reports will influence everybody—er, not 'everybody'—but those who have money to waste and, uh, they will invest in it and then gradually it will become apparent to everybody: 'Gee, maybe it doesn't work.' »

  22. (en) Hope, skepticism for cold fusion - D.C. Denison, The Boston Globe, 27 novembre 2011
  23. a, b et c (en) The Physics of why the e-Cat’s Cold Fusion Claims Collapse - ScienceBlogs, 5 décembre 2011
  24. (en) Cold Fusion: Is it Possible? Is it Real? : Starts With A Bang - ScienceBlogs, 25 novembre 2011
  25. (en) Generalized Theory of Bose-Einstein Condensation Nuclear Fusion for Hydrogen-Metal Syste - Yeong E. Kim, Professeur de Physique, université Purdue, Indiana, États-Unis, 18 juin 2011 [PDF] (voir archive)
  26. (en) Yeong E. Kim, « Theory of Bose–Einstein condensation mechanism for deuteron-induced nuclear reactions in micro/nano-scale metal grains and particles », Naturwissenschaften, vol. 96, 2009, pp. 803-811, 10.1007/s00114-009-0537-6