miniatura|Diagrama d'un calorímetre del tipus obert utilitzat en el Nou Institut d'Energia de l'Hidrogen al Japó. La fusió freda és qualsevol reacció de fusió nuclear produïda a temperatures i pressions pròximes a les normals, molt inferiors a les necessàries per a la producció de reaccions termonuclears (milions de graus Celsius), utilitzant equipament de menor cost i consum elèctric per generar-la.
De manera comú el nom s'associa a experiments de finals de la dècada de 1980 en cèl·lules electrolítiques en les quals se suggeria que es podia produir la fusió de deuteri en àtoms d'heli produint grans quantitats d'energia. Aquests experiments van ser publicats a la revista científica «Nature», però la fusió freda com a tal va ser descartada al poc temps per altres equips, constituint l'article de Nature un dels fraus més escandalosos de la ciència en els temps moderns. Actualment, no s'ha provat que la fusió freda sigui un procés físicament possible.
Molts científics van intentar replicar l'experiment amb els pocs detalls disponibles. Les esperances es van esvair amb el gran nombre de rèpliques negatives, la retirada de moltes rèpliques positives informades, el descobriment de defectes i fonts d'error experimental a l'experiment original i, finalment, el descobriment que Fleischmann i Pons no havien detectat realment subproductes de la reacció nuclear., , , A finals de 1989, la majoria dels científics consideraven mortes les afirmacions de fusió freda,, , , i la fusió freda va guanyar posteriorment una reputació com a ciència patològica. El 1989, el Departament d'Energia dels Estats Units (DOE) va concloure que els resultats reportats de l'excés de calor no presentaven proves convincents d'una font útil d'energia i va decidir no assignar fons específicament per a la fusió freda. Una segona revisió del DOE el 2004, que va analitzar noves investigacions, va arribar a conclusions similars i no va donar lloc al finançament del DOE de la fusió en fred., , Actualment, com que els articles sobre la fusió freda rarament es publiquen a les revistes científiques convencionals, no atrauen el nivell d'escrutini que s'espera per a les publicacions científiques.,
No obstant això, un cert interès per la fusió freda ha continuat al llarg de les dècades; per exemple, un intent de replicació fallit finançat per Google es va publicar en un número de 2019 del Nature. Una petita comunitat d'investigadors continua investigant,, , , , , "Advocates insist that there is just too much evidence of unusual effects in the thousands of experiments since Pons and Fleischmann to be ignored", , , . calculates between 100 and 200 researchers, with damage to their careers. sovint sota les denominacions alternatives «reaccions nuclears de baixa energia» (low-energy nuclear reactions o LENR en anglès) o «ciència nuclear de la matèria condensada» (condensed matter nuclear science o CMNS).
Història Normalment s'entén que la fusió nuclear es produeix a temperatures de desenes de milions de graus. Això s'anomena "fusió termonuclear". Des de la dècada de 1920, s'ha especulat que la fusió nuclear podria ser possible a temperatures molt més baixes mitjançant la fusió catalítica de l'hidrogen absorbit en un catalitzador metàl·lic. L'any 1989, una afirmació de Stanley Pons i Martin Fleischmann (aleshores un dels principals electroquímics) que s'havia observat aquesta fusió freda va causar una breu sensació mediàtica abans que la majoria dels científics criticés la seva afirmació com a incorrectes després que molts trobessin que no podien replicar l'excés de calor. Des de l'anunci inicial, la investigació de la fusió freda ha continuat per una petita comunitat d'investigadors que creuen que aquestes reaccions es produeixen i esperen obtenir un reconeixement més ampli de les seves evidències experimentals.
Primeres investigacions La capacitat del pal·ladi per absorbir hidrogen va ser reconeguda ja al segle XIX per Thomas Graham. A finals de la dècada de 1920, dos científics d'origen austríac, Friedrich Paneth i Kurt Peters, van informar originalment de la transformació d'hidrogen en heli per catàlisi nuclear quan l'hidrogen era absorbit pel pal·ladi finament dividit a temperatura ambient. Tanmateix, els autors es van retractar més tard d'aquest informe, dient que l'heli que van mesurar es devia al fons de l'aire.
El 1927, el científic suec John Tandberg va anunciar que havia fusionat hidrogen en heli en una cel·la electrolítica amb elèctrodes de pal·ladi. Sobre la base del seu treball, va sol·licitar una patent sueca per "un mètode per produir heli i energia de reacció útil". A causa de la retractació de Paneth i Peters i la seva incapacitat per explicar el procés físic, la seva sol·licitud de patent va ser denegada.Kall fusion redan på 1920-talet , Ny Teknik, Kaianders Sempler, 9 February 2011 Després que el deuteri fos descobert el 1932, Tandberg va continuar els seus experiments amb aigua pesant. Els experiments finals fets per Tandberg amb aigua pesant eren similars a l'experiment original de Fleischmann i Pons., , , Fleischmann i Pons no eren llavors conscients de l'obra de Tandberg. va dir que la similitud va ser descoberta el 13 d'abril de 1991 per un informàtic i es va difondre a través d'Internet. Un altre informàtic va traduir un vell article a la revista tècnica sueca Ny Teknika. Taubes diu: "Ny Teknika semblava creure que Tandberg havia perdut el descobriment del segle, fet per una oficina de patents ignorant. Quan Pons va sentir la història, va acceptar."La Universitat Brigham Young va descobrir la sol·licitud de patent de Tandberg el 1927 i la va mostrar com a prova que la Universitat d'Utah no tenia prioritat per al descobriment de la fusió freda, citant
El terme "fusió freda" es va utilitzar ja el 1956 en un article al The New York Times sobre el treball de Luis Walter Alvarez sobre la fusió catalitzada per muons. Paul Palmer i després Steven Jones de la Universitat Brigham Young va utilitzar el terme "fusió freda" el 1986 en una investigació de "geofusió", la possible existència de fusió que implicava isòtops d'hidrogen en un nucli planetari. En el seu article original sobre aquest tema amb Clinton Van Siclen, presentat el 1985, Jones havia encunyat el terme "fusió piezonuclear".C. DeW. Van Siclen and S. E. Jones, "Piezonuclear fusion in isotopic hydrogen molecules," J. Phys. G: Nucl. Phys. 12: 213–221 (March 1986).
Experiment de Fleischmann-Pons Les afirmacions més famoses de fusió freda van ser fetes per Stanley Pons i Martin Fleischmann el 1989. Després d'un breu període d'interès per part de la comunitat científica més àmplia, els seus informes van ser posats en dubte pels físics nuclears. Pons i Fleischmann mai es van retractar de les seves afirmacions, però van traslladar el seu programa d'investigació dels EUA a França després d'esclatar la polèmica.
Esdeveniments anteriors a l'anunci miniatura|Esquema de la cel·la d'electròlisi Martin Fleischmann de la Universitat de Southampton i Stanley Pons de la Universitat d'Utah van plantejar la hipòtesi que l'elevada relació de compressió i mobilitat del deuteri que es podria aconseguir dins El pal·ladi metàl·lic mitjançant l'electròlisi pot donar lloc a la fusió nuclear. Per investigar, van dur a terme experiments d'electròlisi utilitzant un càtode de pal·ladi i aigua pesant dins d'un calorímetre, un recipient aïllat dissenyat per mesurar la calor del procés. El corrent es va aplicar contínuament durant moltes setmanes, amb l'aigua pesant renovant-se a intervals. Es pensava que una part de deuteri s'acumulava dins del càtode, però la majoria es va permetre sortir de la cèl·lula, unint l'oxigen produït a l'ànode. Durant la major part del temps, la potència d'entrada a la cèl·lula era igual a la potència calculada deixant la cèl·lula dins de la precisió de mesura, i la temperatura de la cel·la era estable al voltant dels 30 °C. Però aleshores, en algun moment (en alguns dels experiments), la temperatura va augmentar sobtadament fins a uns 50 °C sense canvis en la potència d'entrada. Aquestes fases d'alta temperatura durarien dos dies o més i es repetirien diverses vegades en qualsevol experiment donat un cop s'haguessin produït. La potència calculada que sortia de la cèl·lula era significativament superior a la potència d'entrada durant aquestes fases d'alta temperatura. Finalment, les fases d'alta temperatura ja no es produirien dins d'una cèl·lula concreta.
El 1988, Fleischmann i Pons van sol·licitar finançament al Departament d'Energia dels Estats Units per a una sèrie més gran d'experiments. Fins a aquest moment havien estat finançant els seus experiments amb un petit dispositiu construït amb despeses de butxaca de 100.000 dòlars. La proposta de subvenció es va lliurar a la revisió per parells, i un dels revisors va ser Steven Jones de la Universitat Brigham Young. Jones havia treballat durant algun temps en la fusió catalitzada per muons, un mètode conegut per induir la fusió nuclear sense altes temperatures, i havia escrit un article sobre el tema titulat "Fusió nuclear freda" que s'havia publicat a Scientific American el juliol de 1987. Fleischmann i Pons i els seus companys de feina es van reunir amb Jones i els seus companys en ocasions a Utah per compartir investigacions i tècniques. Durant aquest temps, Fleischmann i Pons van descriure els seus experiments com la generació d'un "excés d'energia" considerable, en el sentit que no es podia explicar només per les reaccions químiquess. Consideraven que aquest descobriment podria tenir un valor comercial important i tindria dret a la protecció de la patent. Jones, però, estava mesurant el flux de neutrons, que no tenia interès comercial. Per evitar problemes futurs, els equips semblaven estar d'acord a publicar els seus resultats simultàniament, tot i que els seus comptes de la reunió del 6 de març són diferents. Anunci A mitjans de març de 1989, ambdós equips d'investigació estaven disposats a publicar les seves conclusions, i Fleischmann i Jones havien acordat reunir-se en un aeroport el 24 de març per enviar els seus articles a Nature mitjançant FedEx. Fleischmann i Pons, però, pressionats per la Universitat d'Utah, que volia establir prioritat en el descobriment, van trencar el seu aparent acord i van revelar el seu treball en una roda de premsa el 23 de març (van afirmar a la nota de premsa que es publicaria a Nature però en canvi van presentar el seu document a la Journal of Electroanalytical Chemistry). Jones, molest, va enviar per fax el seu article a Nature després de la roda de premsa.
L'anunci de Fleischmann i Pons va cridar l'atenció dels mitjans de comunicació. Però el descobriment del 1986 de la superconductivitat a alta temperatura havia fet que la comunitat científica fos més oberta a revelacions de resultats científics inesperats que podrien tenir grans repercussions econòmiques i que es podrien replicar de manera fiable encara que no haguessin estat predits per les teories establertes., A molts científics també se'ls va recordar l'efecte Mössbauer, un procés que implica transicions nuclears en un sòlid. El seu descobriment 30 anys abans també havia estat inesperat, tot i que es va replicar i explicar ràpidament dins el marc de la física existent.