패러데이 효율 효과

패러데이 효율 효과는 100% 이하의 패러데이 효율을 고려하지 못함으로써 전기화학 실험에서 얻은 데이터를 잘못 해석할 수 있는 가능성을 말한다.

효율성에 대한 가정

최근 수십 년 전까지 물의 전기분해 동안 수소와 산소 가스의 방출은 항상 패러데이 효율이 100%라고 가정하는 것이 일반적이었다. 폰스와 플라이슈만, 그리고 전해질 세포에서 비정상적인 과잉 열이 발견되었다고 보고한 다른 조사자들은 모두 이러한 일반적인 가정에 의존했다.^[1] 아무도 실험하는 동안 그들의 세포의 패러데이 효율을 측정하려고 하지 않았다.^{[dubious – discuss]} 과도한 열의 발견을 보도하는 많은 출판물들은 "파라데이 효율성은 단결로 가정한다"와 같은 명시적인 문구를 포함했다. 명시적으로 명시되지 않더라도, 이러한 간행물은 세포의 에너지 균형을 계산하는 데 사용되는 공식에 이러한 암묵적인 가정을 포함시켰다.

냉간융복합과 관련성

다른 그럴듯한 설명이 전혀 없는 상태에서, 그러한 전기분해 동안 발생하는 변칙적인 과잉열은 폰스와 플라이슈만이 냉융에 기인했다. 나중에, 그러한 과잉 열은 쉽게 재래식 화학, 즉 수소와 산소의 내부 재조합의 산물이 될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 그러한 재조합은 전기분해의 패러데이 효율의 저하를 초래한다. 패러데이 효율 효과는 패러데이 효율 감소에 따른 비정상적인 과잉 열 관측이다.^{[citation needed]}

측정

1991년부터 1993년까지 Zvi Shkedi가 이끄는 ^[2][3]미국 매사추세츠 주(州)의 한 조사단은 실험 동안 실제 패러데이 효율을 실시간으로 측정할 수 있는 능력을 포함하는 잘 절연된 세포와 칼로리계를 만들었다. 그 세포들은 경수형이었다; 미세 와이어 니켈 음극, 백금₂₃ 양극, 그리고 KCO 전해질을 가지고 있었다.

칼로리미터는 입력 전력의 0.02%의 정확도로 보정되었다. 연속 운전 9개월에 걸쳐 칼로리미터의 장기 안정성이 검증되었다. 연구자들은 출판물에서 그들의 칼로리미터의 디자인에 대한 세부사항을 보여주고 높은 칼로리 정확도를 달성하는 기술을 가르친다.

실험

실제 패러데이 효율을 측정한 실험은 총 64건이었다. 결과는 두 번 분석되었다. 한번은 패러데이 효율이 100%라는 일반적인 가정과 각 실험에서 측정된 패러데이 효율을 고려했다. 이들 실험에서 측정한 평균 패러데이 효율은 78%였다.

첫 번째 분석

패러데이 효율이 100%라고 가정했을 때 첫 번째 분석에서는 입력 전력의 21%에 해당하는 평균 겉보기 초과 열이 발생하였다. 연구진은 분석에서 실제 패러데이 효율이 무시됐음을 나타내기 위해 '유용한 초과열'이라는 용어를 만들었다.

두 번째 분석

두 번째 분석에서는 측정된 패러데이 효율을 고려하여 0.13% +/- 0.48%의 실제 초과 열을 산출하였다. 즉, 실제 패러데이 효율을 측정하여 고려했을 때 세포의 에너지 균형은 0으로, 과잉 열은 없었다.

결론

이 조사는 수소와 산소의 내부 재조합과 같은 재래식 화학이 어떻게 겉보기 초과 열의 전체 양을 차지했는지를 보여주었다. 조사관들은 다음과 같은 조언으로 출판을^[2] 마쳤다.

"과열 관측을 주장하는 모든 보고서에는 실제 패러데이 효율의 동시 측정이 수반되어야 한다."

존스 ^[4]외 슈케디 등의 연구 결과를 동일한 결론으로 확인하였다.

"수분의 전기분해 중 100% 미만의 극한 효율성은 '콜드 퓨전' 세포의 과도한 열에 대한 보고를 설명할 수 있다."^[2]

참조