Edmunt Storms – Progress Report #5

Questa pagina è dedicata al dibattito sul Progress Report #5 di Edmunt Storms pubblicato il 14 Settembre 2015.

Questi sono i precedenti Report di Storms:

Progress Report #1

Progress Report #2

Progress Report #3

Progress Report #4

Progress Report #6

 

Report #5 - Figure 2.

Report #5 – Figure 2.

8 risposte a Edmunt Storms – Progress Report #5

  1. Antonio ha detto:

    Apro io con qualche spunto di riflessione, ritengo che gli aspetti importanti da analizzare siano:
    a)la produzione di calore in eccesso e quanto questo possa essere ricondotto ad un fenomeno sconosciuto, magari di origine nucleare;
    b)la produzione di radiazioni correlate all’eccesso di calore.

    Dall’idea che mi sono fatto la questione a) non mi pare accertata con chiarezza in quanto ci sono dei punti oscuri: che fine fa il calore prodotto dall’adsorbimento del D nel Pd, viene per caso incluso nella “energia in eccesso” mostrata in fig. 6 ? Mi pare poi molto difficile da correlare con qualcosa di fisico il fatto che l’eccesso di calore non dipenda dalla corrente nella cella ma solo dalla temperatura che essa raggiunge, tanto più che non mi pare l’autore abbia mostrato da qualche parte un test della linearità del calorimetro rispetto alla temperatura. Se non ho capito male il funzionamento del test secondo me questo è un punto importantissimo prima di dichiarare l’eccesso di calore.

    Circa il p.to b) invece non ho trovato il grafico della radiazione di fondo ( l’autore dice di aver sistemato un sensore GM lontano dalla cella oltre che quello posto a 1cm ), però nella fig.4 viene solo riportato un dato assoluto e non trovo da nessuna parte l’andamento del fondo. Ritengo sia importante capire quantitativamente (e statisticamente) la reale differenza tra il rivelatore in campo e quello di fondo prima di essere certi che ci siano radiazioni prodotte. Trattandosi poi di un rivelatore GM posto vicinissimo alla cella occorre anche considerare il “disturbo” al conteggio che può essere provocato dall’effetto “interruttore elettrolitico” che si può creare superficialmente all’elettrodo e può produrre interferenze EM capaci di generare, episodicamente, falsi conteggi
    E non mi sembra che questa “ragionevole certezza” sia stata costruita.

    Dove sbaglio?

  2. Franco Morici ha detto:

    A proposito delle fonti di errore del Calorimetro, nel Report #3 a pagina 1 l’Autore scriveva:

    “This test also revealed an error caused by the rapid variations in cell voltage caused by bubble formation that is not present when a resistor is used to apply energy to the calorimeter. This error was eliminated by inserting a 10,000 mfd capacitor in the voltage circuit to smooth the variations and by increasing the number of measurements that are averaged. These changes produce agreement between the power applied to the electrolytic cell and power applied to a resistor to within 0.02 watt over the range of applied power (0-34 watts) used in this study.”

    Mentre nel Report #5 (al momento l’ultimo) a pagina 1 l’Autore scrive:

    “The 10,000 mfd capacitor was removed from the voltage circuit of the electrolytic cell because it was apparently not needed.”

    Non ho ben capito: prima questo grosso condensatore di filtro era ritenuto indispensabile per eliminare determinati errori del sistema e poter raggiungere certe prestazioni, come si arriva poi nel report #5 alla conclusione che invece “apparentemente” il condensatore non serve?

  3. mario massa ha detto:

    Premetto che il lavoro merita di essere studiato nel dettaglio per i seguenti motivi:
    a – Edmund Storm è una persona molto stimata professionalmente, laureato in chimica nucleare e con grande esperienza.
    b – Il lavoro presenta la coincidenza di due misure: calorimetrica e radiometrica.
    c – Il lavoro è presentato molto bene, sebbene a mio avviso manchi di alcuni dati numerici sulle misurazioni che sarebbero risultati molto utili nell’analisi da parte di terzi.
    Purtroppo il report 1 (che descrive il calorimetro) manca delle figure che sarebbero state molto utili per capire meglio come sia stato costruito.
    Non prendo in considerazione la misura radiometrica perchè esula dalle mie conoscenze avendo esperienza di un semplice contatore Geiger in mio possesso.

    1 – Edmund Storm presenta 5 reports datati dal 30 luglio (descrizione del calorimetro) al 14 settembre 2015 (misure indicanti eccesso di calore). L’intero lavoro quindi è stato svolto in un periodo inferiore a un mese e mezzo. La calibrazione del calorimetro è terminata con relativo report (n°2) il 9 agosto, quindi si direbbe che il periodo di verifica e calibrazione è durato poco più di una settimana. Anche il test finale descritto dal report 5 sembra essersi svolto in un periodo dell’ordine di sole 2 settimane.
    Mi paiono tempi troppo brevi per affermazioni così pesanti.

    2 – Mi pare strano che una persona con la cultura di Storm pensi che 760mm Hg corrispondano a 0.76 atmosfere: un errore da prima liceo. Come si può stare tranquilli che non abbia commesso qualche banalità nella complessa sequenza di calcoli necessari al bilancio energetico di quel sistema tutt’altro che semplice?

    3 – Il calorimetro utilizzato è di tipo isoperibolico autocostruito. I calorimetri isoperibolici sono molto sensibili, ma sono i peggiori in assoluto per dichiarare con certezza una produzione di calore, dato che la misura dipende totalmente dalla calibrazione. In essi cioè la calibrazione non è un mezzo per migliorare la precisione di un oggetto che misura il calore sulla base di un principio fisico semplice, come nel caso di un calorimetro a flusso. Nei calorimetri isoperibolici è praticamente impossibile ottenere il risultato per mezzo di calcoli che sarebbero legati a un sacco di parametri e alle carattteristiche dei vari materiali utilizzati, per cui ci si affida ciecamente alla calibrazione. Di questo problema si è accorto lo stesso Storm che nel report 3 si accorge che la calibrazione del calorimetro si è spostata (dopo appena 12 giorni) a seguito, secondo la sua opinione, della variazione delle caratteristiche della resina epossidica utilizzata per fissare gli elementi peltier al contenitore di alluminio. Tale spiegazione mi trova in disaccordo: in un siffatto calorimetro la misura del calore che fluisce attravesro gli elementi di misura (TEC) è praticamente indipendente dal valore della resistenza termica del sistema di collegamento alla parete esterna, dipendendo quasi unicamente dalle caratteristiche elettriche e di conducibilità termica dell’elemento stesso. E’ da notare che gli elementi utilizzati da Storm non sono specifici per calorimetri, ma normali celle peltier per refrigerazione, della potenza di 100W. Sul sito del costruttore è possibile vedere che il TEC è disponibile, con sovraprezzo, in versione impermeabile al vapore: sarebbe interessante sapere quale versione Storm abbia utilizzato, anche in considerazione di quanto scritto più avanti relativamente alla temperatura dell’acqua di raffreddamento. La scalibrazione riscontrata dovrebbe mettere in guardia sull’utilizzo di tale tipo di calorimetro, soprattutto se autocostruito, quando si tratta di fare affermazioni importanti.
    Per garantire la massima uniformità di temperatura interna egli pone all’interno una ventola assiale. Tale ventola assorbe una potenza parecchie volte superiore all’eccesso di potenza da misurare. Chiaramente tale potenza è stata messa in conto, ma costituisce un’ulteriore fonte di errore.
    Normalmente i calorimetri isoperibolici lavorano con temperatura della faccia esterna stabilizzata per non risentire delle fluttuazioni della temperatura ambientale. Storm decide quindi di realizzare la camera con una struttura in alluminio di grosso spessore raffreddata ad acqua. La scelta di utilizzare una temperatura di soli 11°C appare poco sensata e rischiosa: infatti a questa temperatura quasi certamente si ha condensazione dell’umidità ambiente (soprattutto nel periodo estivo quando sono stati realizzati i test). Anche se è possibile realizzare le cose in modo da evitare problemi, la situazione può portare ad errori dato il grande calore latente di evaporazione dell’acqua e dovrebbe essere evitata se non strettamente necessario. Occorrerebbe in particolare garantire la perfetta ermeticità del sistema per impedire che umidità entrando condensi cedendo calore e facendo apparire un eccesso di calore inesistente. Nella figura 2 del report 2 che illustra il coperchio aperto, non si nota alcuna guarnizione in grado di impedire il passaggio dell’aria ersterna. In ogni caso non si capisce perchè non si è optato per una temperatura più tranquilla di 20 – 22°C dato che dai diagrammi riportati non avviene nulla di particolare nel campo di temperatura 11 – 35°C.
    Un eccesso di calore di circa 200mW se fosse dovuto a condensazione di umidità atmosferica porterebbe a una produzione di circa 1 grammo di acqua ogni 3 ore. Non sappiamo quale sia stata la durata dei test mancando completamente i diagrammi temporali relativi, ma se sono stati non troppo lunghi la quantità di acqua generata potrebbe essere sfuggita allo sperimentatore.

    4 – I calorimetri isoperibolici dovrebbero intercettare la totaità del calore che fluisce verso l’esterno mediante gli elementi termoelettrici. In caso contrario un cambiamento della distribuzione del calore all’interno del calorimetro porterebbe a una variazione del valore misurato. Nel caso del calorimetro in esame non è chiaro se questa regola sia stata seguita. Infatti nell’ultima nota a pag 2 del report 1 si legge: “The thermoelectric convertors have not been applied to the top surfaces of the box.” La cosa sembra smentita dal report 2 ove si legge: “The present design consists of a water-cooled aluminum box with TEC covering the inside of each surface.”

    5 – La calibrazione del calorimetro prevede la sostituzione dell’intera cella con due lampade alogene per la parte di calibrazione con maggiore potenza in ingresso. Dal momento che per quanta energia si pensa possa essere immessa/generata nella cella essa non potrà per ovvie ragioni superare il valore che la porta in ebollizione, tale scelta appare poco sensata o quantomeno una inutile perdita di tempo. In ogni caso dalle tabelle del report 2 si ricava che la calibrazione utilizzando la resistenza interna alla cella è stata effettuata a potenze modeste, eccetto una misura a 16W e una a 20W, comunque inferiori alla potenza poi utilizzata nel report 5 in occasione della misura della potenza in eccesso. Si noti che dalla tabella 4 dello stesso report si legge che nel passare da 16W a 20W il sistema presenta uno scostamento dalla linearità del 20%! Come è stato possibile estrapolare i valori corretti a circa 35W utilizzati durante il test descritto nel report 5? L’eccesso di calore dichiarato nel report 5 è dell’1%, per cui occorre che tutte le misure siano effettuate con precisione certamente (e direi ampiamente) migliore.

    6 – La calibrazione è stata effettuata in molte condizioni utilizzando la procedura spiegata a pag 3 e successive del report 2. In essa si parla di un “delay” per lasciare stabilizzare il calorimetro. Non è specificato quanto fosse questo delay nè è possibile vedere un tracciato dei valori registrati durante almeno una calibrazione per accertarsi che il calorimetro avesse effettivamente raggiunta la stabilità, ma il testo dice che dopo 40 minuti le condizioni erano stabili. Sinceramente ritengo tale tempo troppo breve per avere la certezza che si sia effettivamente raggiunta la stabilità e spero che Storm abbia adottato un “delay” nelle misure almeno doppio o triplo. Visto il numero necessariamente molto elevato di punti di calibrazione e il tempo limitato impiegato per questa fase, il dubbio che si abbia avuto fretta e non si sia lasciato sufficiente tempo di stabilizzazione appare legittimo.

    7 – A pag 7 del report 2 Storm afferma che il calorimeto è in grado di individuare un eccesso di calore di 50mW. Dalla figura 7 però si vede che anche se il valore medio delle misurazioni mantiene una incertezza dell’ordine di 50mW, le singole misurazioni presentano errori fino a +/- 180mW, mostrando una misura con deviazione molto elevata. Non è molto chiaro, ma si direbbe che i valori della figura 7 siano stati ottenuti con potenza nulla nella resistenza di riscaldamento, quindi con una potenza immessa dell’ordine di 2W al massimo. In queste condizioni affermare in base a pochi test (forse uno solo) di avere misurato un eccesso di calore di 300mW come affermato nel report 5 utilizzando una potenza in ingresso di circa 35W appare un po azzardato dal momento che la maggior parte degli errori sono proporzionali alla potenza in ingresso.

    8 – Nella figura 6 del report 2 è rappresentato il diagramma delta T tra cella e acqua di raffreddamento contro la potenza applicata alla cella (senza erogazione di potenza in eccesso). Storm afferma che tale misura sfrutta il sistema cella – contenitore come calorimetro isoperibolico anche se di caratteristiche inferiori a quello principale utilizzante i TEC. Con questa affermazione sembra non rendersi conto che anche il calorimetro principale (quello da lui denominato Seebeck) è un calorimetro isoperibolico. In ogni caso Storm nel report 5 non utilizza questo secondo calorimetro come conferma dei valori letti su quello principale.

    9 – Dalla figura 6 del report 2 è possibile vedere che per mantenere il bagno a circa 30°C occorrevano circa 10W. Poichè Storm dichiara un eccesso di potenza di 0.35W col bagno a 80°C, occorre supporre che la potenza immessa (non dichiarata) fosse dell’ordine di 35W. Stiamo quindi parlando di una precisione globale migliore dell’1%. Tale precisione comprende:
    a – calcolo della potenza totale immessa, pari alla somma della potenza dell’alimentatore che alimenta la cella, + la potenza del ventilatore assiale, + la potenza del secondo alimentatore che alimentava la resistenza.
    b – calcolo della potenza sottratta per elettrolisi, effettuata sulla base della misura dell’ossigeno raccolto nel contenitore d’olio posto su bilancia.
    c – misura della potenza termica uscente mediante calorimetro isoperibolico, cioè mediante confronto e interpolazione tra il valore di tensione del TEC e valori misurati in fase di calibrazione.
    Ognuna di queste misure comporta più misure primarie (tipicamente tensioni e correnti) e una serie di calcoli.
    La domanda è: è ragionevole dichiarare un risultato clamoroso sulla base di uno scostamento finale di un sistema così complesso di solo l’1% rispetto al valore atteso in caso di assenza di eccesso di calore? La cosa lascia ancora più perplessi se si considera che la misura è stata effettuata una sola volta o al massimo un numero molto limitato di volte (comunque non dichiarato), considerando le date di uscita dei vari report.

    10 – Come già rilevato da Franco, nel report 3 nello stesso paragrafo ove viene evidenziata la deriva del calorimetro, viene indicato che per ovviare alle fluttuazioni di tensione della cella (pilotata in corrente) Storm decide di aplicare un grosso condensatore (è indicato 10F, ma probabilmente era inteso 10.000 uF). Il condensatore è però stato tolto nel test finale perchè giudicato inutile: forse qualche spiegazione in più sarebbe stata necessaria: normalmente in un sistema che è stato testato e calibrato non si toglie un particolare perchè è inutile, lo si toglie se ha dato origine a un problema (e si deve dire quale), oppure, seppure inutile, lo si lascia al suo posto per evitare che togliendolo si possa alterare qualche calibrazione. Inoltre non è stato indicato (con riferimento alla fig 3 del report 2) ove questo condensatore è stato collegato e poi rimosso. Occorre poi considerare che l’alimentatore utilizzato (Kepco BOP-20-5M) è molto sofisticato essendo in pratica un operazionale di potenza da 100W con banda passante in current mode di 12KHz e non un normale alimentatore dc. L’applicazione di un grosso condensatore in uscita vanifica l’utilizzo di un siffatto alimentatore (cioè non è più vero che la corrente elettrolitica è in ogni momento quella impostata) e può portare a problemi di instabilità. Infatti il costruttore nel caso di carico capacitivo (comunque inferiore a 10.000uF) raccomanda la versione specifica (suffisso C, tipicamente utilizzato in voltage mode) per evitare appunto fenomeni di instabilità. Sorge il sospetto che Storm si sia accorto in ritardo di tali clausole del costruttore o addirittura abbia visto fenomeni di instabilità e per questo (e non perchè “inutile”) abbia rimosso il condensatore.

  4. mario massa ha detto:

    Ho dimenticato di dire che mentre il test finale è stato effettuato con la temperatura dell’acqua di raffreddamento a 11°C, tutte le calibrazioni, come indicato dalla nota 1 a pag 7 del report 2 sono state effetttuate con l’acqua a 20°C. Seppure sia vero che il cambio di tale temperatura influisce molto poco sulla misura (sempre che non compaia condensazione), occorre pur sempre considerare che stiamo cercando di leggere con certezza un eccesso di calore dell’ 1%.

    Tra l’altro potrei aggiungere che, proprio perchè una temperatura anche elevata dell’acqua di raffreddamento non altera di molto la misura dei TEC, si sarebbe potuto provare ad innalzare tale temperatura, per esempio a 50°C (temperatura normalmente ancora sopportata dalle ventoline assiali), in modo da azzerare la potenza da immettere nella resistenza posta nella cella. Una volta effettuata la calibrazione con cella non erogante, un eventuale eccesso di 150mW (che ci dovremmo aspettare secondo la figura 6 del report 5) rappresenterebbe il 10% della potenza in ingresso, risultando molto più difficile da spiegare in modo ordinario.

  5. Franco Morici ha detto:

    In data 30 Settembre 2015 Edmund Storms ha pubblicato il Progress Report #6.

  6. Antonio ha detto:

    Ho letto molto velocemente il nuovo Report #6; la più grande novità che vedo è che Storms (molto correttamente direi, gli va riconosciuto) ha dichiarato come non attendibili la rilevazione delle radiazioni che aveva evidenziato nel precedente report, lui teorizza una caratteristica positiva del conteggio del GM rispetto alla temperatura.
    Questo è strano in quanto in letteratura la caratteristica dei GM con la temperatura è sempre stata negativa ( cfr. http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/jres/10/jresv10n2p229_A2b.pdf ).
    Parliamo poi sempre di conteggi molto rari con le evidenti implicazioni statistiche che, secondo me, rendono difficile qualsiasi conclusione compresa quella che lui riporta nel #6 in fig. 4 o per lo meno la rendono inconferente senza un minimo di analisi statistica a corredo.
    Comunque, a questo punto, manca l’indizio nucleare e quindi ci rispostiamo di nuovo e completamente sulla questione calorimetrica della quale Mario ha proposto molti spunti di analisi.

    Approfitto per chiedere una cosa a Mario circa la faccia esterna del calorimetro che viene posta a 11°:
    quanto la stabilità di questa temperatura, indipendentemente dal suo valore assoluto, incide sulla misura calorimetrica?

  7. Giancarlo ha detto:

    Ho analizzato il Progress Report #5 e invece di pensare che ci possano essere errori di misura sia nella calorimetria sia nel rapporto atomico, ho supposto che le misure siano perfette [secondo me lo sono].
    Mi riferisco alle misure come riportate in Figura 2 del rapporto. I numeri che sto per usare provengono dallo stesso rapporto.
    Mi è suonato strano che nelle conclusioni Storms riporti che nel tratto orizzontale della curva di excess power (quella a -0,14 W circa) non vi sia produzione di excess heat, che ce ne sia invece nel tratto obliquo e scompaia di nuovo quando si raggiunge la massima concentrazione D/Pd = 0,98
    In sostanza quando tutti gli altri cominciano a vedere excess heat (alla massima concentrazione) lui smette di vederne.
    Il calorimetro lavora per differenza, ossia sulle ordinate è riportata la differenza tra la potenza elettrica ceduta alla cella e quella che viene misurata in uscita dal calorimetro. Questo è chiaramente spiegato nei rapporti e nel capitolo del suo libro.

    Nella condizione più semplice, senza excess heat, il calorimetro misurerebbe semplicemente l’energia necessaria per elettrolizzare il D2. Vediamo come in realtà, Storms misuri proprio questa situazione.
    Il catodo è formato da 2,3426/106,42 = 0,022 moli di Pd (arrotondo alla terza o alla quarta cifra per chiarezza, i conti sono stati fatti con tutte le cifre che excel gestisce). A questo corrispondono, al termine dell’esperimento, 0,98*0,022=0,0215 moli di D, ossia 0,010786 moli di D2 elettrolizzate e adsorbite dal Pd. Tutte quelle non adsorbire hanno bilancio energetico nullo in quanto la ricombinazione restituisce l’energia spesa per l’elettrolisi. Il riscaldamento della soluzione è misurato dal calorimetro, se l’ambiente è costante.

    Ora, noi sappiamo, e lo riporta anche Storms, che l’energia di elettrolizzazione del D2 è pari a 294,6 kJ/mole(D2); siamo quindi in grado di calcolare immediatamente quanta energia è stata spesa per elettrolizzare il D2 contenuto nel Pd: 0,010786*294.600=3177,673 J.

    Quanti J ha misurato Storms? I joule sono quelli che corrispondono all’area del trapezio delimitato dall’asse delle ascisse, dall’orizzontale a -0,14 W circa e dalla retta inclinata.
    Ho fatto il conto, desumento il valore 0,14 dal grafico, e mi viene 3066 J. Si badi bene che questo conto lo ha fatto e riportato anche Storms il quale sul diagramma scrive che sono stati misurati 139 kJ/mole(Pd).
    Se calcolo anch’io questo valore relativo ottengo 3066/0,022 [moli di Pd] = 139,2809 kJ
    Questo calcolo non tiene in conto i calori di adsorbimento del D nel Pd: intanto siamo un ordine di grandezza più in basso (30 kJ/mole) ma poi alcuni lavori sono concordi nel ritenere che la reazione di adsorbimento è esotermica fino alla conversione completa della fase alfa, mentre diviene endotermica in fase beta. Per cui alla fine il calore di adsorbimento finisce col compensarsi.

    A questo punto, l’eventuale excess heat misurato in 500 minuti risulterebbe 3178-3066=112 J, ossia molto meno di un fiammifero. Tant’è che la potenza media in eccesso durante l’esperimento sarebbe meno di 4 mW, ossia un ordine di grandezza inferiore all’accuratezza dello strumento che Storms dà prima a 50 mW e poi corregge in 20 mW.
    Storms ha effettuato un’ottima misura di 0 e mi pare che il calorimetro funzioni bene.
    Non sono d’accordo con la presenza di excess heat.

  8. Giancarlo ha detto:

    Dimenticavo di dire che i conti tornano tutti anche se si considerano separatamente le due fasi dell’esperimento, cioè i primi 230 e i secondi 270 minuti. In effetti al’inizio ero parito da lì.

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