Comments 177
Первый абзац противоречит второму. Вдобавок, эти товарищи каждые лет 5-10 так денег просят. Цыганский термояд получается :)
Скорее всего в первом абзаце отдачу сравнивают непосредственно с энергией лазерного луча.
А во втором сравнивают с энергией, которую потратили на работу всей установки в опыте(охлаждение, компрессоры, потери в лазере и т.п.)
-Если забыть про энергозатраты на накачку лазеров, то мы получили термояд!
-Но затраты на накачку в разы больше выхлопа!
-Уйди, пративный и дай денех!
(кратко суть эксперимента, предыдущая итерация была лет 10 назад с теми же посылами)
А 10 лет назад результат был такой же? Отдача была в полтора раза больше энергии облучения? Ничего не изменилось?
https://nplus1.ru/material/2022/12/14/nif
Адекватная объяснялка. Кратко - улучшение есть, но прорыва нет. Qen=0.0027 против Qen=0.1 токамаков . Технология скорее тупиковая.
Как это, ничего? Физики ядерщики свалили свою проблему на квантовых оптиков, мол у нас все хорошо, выход больше 1, поднимайте КПД лазера в 10 раз!
Умиляют подобные точки зрения, когда от первых автомобилей требовали, чтобы они питались овсом и сами находили дорогу к стойлу.
ИЧСХ, первые автомобили это умели! Как тебе такое, Илон Маск?
Точно?
Автомобили за 50 лет прошли путь от трехколесной телеги Бенца до массового Форд Модел А с 5 млн выпущенных машин. А за 50 лет термояд прошел от "приходите через 20 лет" до "приходите через 50 лет"
А никто и не обещал однотипного прогресса во всех без исключения технологиях. Просто, очень странно видеть претензии, типа: "Ведь термояд и зелёная энергетика это прогрессивные технологии, значит они должны сразу быть дешевле, эффективнее, безопаснее, и требовать гораздо меньше усилий для их достижения."
не минусуйте, а прочитайте спокойно, до конца!
а кто скажет что зеленая энергетика, включая атомную, дешевле углеродной?
пока будет хоть что-то под сжигание - оно дешевле всех альтернатив...
фактически это причина того что по-большому счету всеми остальными методами занимаются факультативно, чисто из интереса.
хотя если учесть что углеводы основа всей нашей жизнедеятельности, на топливо уходит хорошо если 5-я часть, то жизнь начинает играть красками...
все пластики, куча процессов в металлургии, полупроводниковых зависит от пластиков, резко удешевляя процессы в целом!
Неправда ваша. Есть термоядерная постоянная - приходите через 30 лет :)
Автомобили за 50 лет прошли путь от трехколесной телеги Бенца до массового Форд Модел
Надо отсчитывать сроки от1784 года, когда Уильям Мёрдок построил первую работающую модель паровой кареты.
Вот еще один стартап Gauss Fusion. Обещают сделать термоядерный реактор использующий магнитное сжатие к 2045 году. Вполне серьезно, если посмотреть на список участников.
И правильно требуют.
Биодизель и автопилот актуальны. Видите несколько точно дали задание, что и по прошествии 100 лет оно актуально?
Если учесть, что "зажигание" термоядерного топлива тут аналогично термоядерному боеприпасу (обжатие мишени рентгеновскими лучами), и что у нас подобную штуку делают не где-нибудь, а в Сарове, у меня есть некоторые подозрения, зачем это на самом деле.
Ну, почти. Во втором случае сравнивают с энергией, которую потребили собственно лазеры. Просто у лазеров КПД примерно как у паровоза, 3% - 5%. Зато ими удобно управлять и строить с их помощью тестовые установки.
Но потенциально есть и другие способы накачки. Например КДП магнетронов (как в микроволновке) уже порядка 70% (но относительно сложно концентрировать излучение в точку). У мощных электронных ускорителей КПД тоже солидный. В позднем СССР интересных результатов добивались мегавольтным электрическим пробоем, по крайней мере термоядерные реакции зажигать удавалось.
Вот клятые ученые-моченые, денег им подавай все время на их науку-мауку. Ерундой занимаются, на завод бы лучше пошли!
Наивно полагать, что желанная единица Q чего-то изменит. Тритий брать неоткуда, как снимать тепло с кипятильника - тоже, активацию всего что только может быть вокруг никто не отменит. А деньги большие. Сколько лет понадобится для запуска нормального энергетического термоядерного реактора? И потом... ИТЕР - это не звезда, где есть гравитационное удержание.
Когда говорят о "чистой" термоядерной энергетике, почему-то забывают о наведенной радиоактивности корпуса реактора, для ITER это тысячи тонн (бланкет и дивертор), которые в процессе работы должны меняться по мере накопления радиации и потери конструкционной прочности. Все это требует переработки и захоронения.
У триальфы и других реакторах на паре бор-протон этой проблемы практически не будет. Также чистым будет реактор на гелии-3 (который нужно добывать на Луне).
Там температуры совсем другого порядка нужны, поэтому они пока ещё сильно далеко.
На гелии-3 не совсем чистым: в дейтерий-гелиевой плазме избежать дейтерий-дейтериевой реакции (с более низким порогом зажигания) не выйдет, а она даст немало "грязи". Проблема остаётся.
Речь про реакцию 3He + 3He, без водорода.
@d2ab ping
Чистым он оказывается только на первый взгляд - на практике кроме основной D+3He будет идти побочная реакция D+D=T+p и в результате P+T=4He+n. Мгновенно убрать продукты побочной реакции вряд ли возможно, так что нейтронное излучение никуда не денется.
Оно будет сравнительно низкоэнергичным, степень активации не сранвить с D-T.
Если сравнивать с АЭС - нейтронный поток от термояда ого-го.
От какого именно термояда? В половине реакций, которые сейчас рассматриваются, нейтронный поток будет 0 (ноль).
С каким АЭС? После работы АЭС остается куча прескверного радиоактивного отброса в разных агрегатных состояниях, опасная на десятки тысяч лет, после термояда - железки, умеренно опасные на 100-150 лет. Там скорее проблема не с утилизацией материала, а с изменениями его свойств в процессе эксплуатации. Если вакумная камера и термостат из-за потери механических свойств треснет в середине жизни реактора это очень дорогой ой.
Откуда тут дейтерий берется?
3He + 3He → 4He + 2p + γ
Конструкции высвечиваются по сравнению с отходами ядерного распада практически мгновенно, в пределах сотни лет.
Только этих переоблученных конструкций будет примерно в 100 раз больше (по массе) чем на АЭС.
Так что то на то и выходит примерно)
Это откуда такая цифра?
100 не 100, но десяток-другой раз, пожалуй, наберётся.
Так, для ИТЭР масса активированных деталей составит 31000 тонн, тогда как для типичного 1000-мегаваттного (т.е. в 6 раз более мощного, чем ИТЭР, если считать по тепловой мощности) ядерного реактора вес активированных конструкций оценивается в 8000 тонн.
Но ведь там же:
Фактически получается, что за один год в виде ОЯТ реактор выплевывает больше радиационного потенциала, чем накапливается в активированных конструкциях за 50 лет работы. Вторая проблема - это сроки распада радиоактивных продуктов в ОЯТ до безопасного уровня. Если ПД чаще всего имеют не очень большие периоды полураспада (хотя знаменитые стронций 90 и цезий 137 - порядка 30 лет. Например вылетевшие при чернобыльской аварии стронций и цезий на сегодня распались примерно на половину, что бы представлять себе масштабы), через 100 лет начинают доминировать трансурановые продукты - плутоний, нептуний, америций, кюрий (последнии три относят к так называемым минорным актинидам, одной из самых проблемных тем РАО). Страшно радиотоксичные, они имеют периоды полураспада порядка сотен и тысяч лет, а значит ОЯТ будет представлять опасность не меньше нескольких сотен тысяч лет!
Ну в ветке речь именно про активированные конструкции реактора а не про ОЯТ. Понятно, что на фоне ОЯТ это не такая уж огромная проблема, но, тем не менее, всё ещё проблема.
Вот это действительно реальный плюс термояда - в случае аварии последствия будут во много раз ниже и намного короче во времени. Для густонаселённой местности самое оно
Все забывают что кроме стоимости выработки электричества есть стоимость его доставки. И она не меняется. Она довольно большая и если даже выработка начнет стоить 0, ваш счет уменьшится хорошо если в два раза. Скорее меньше. Процентов 30 наверно.
А у термоядерной энергетики есть принципиальные ограничения по месту размещения? По идее, ее не надо привязывать к крупным рекам, определенному количеству солнечных дней в году и тому подобное. Для коммунальных платежей, да, не изменится, в каждом доме по станции это фантастика, но если у крупных потребителей уровня фабрик или ЦОДов построить и таким образом уменьшить доставку в ноль?
Я сомневаюсь, что граждане одобрят строительство термоядерной установки в мегаполисе или в окраинах.
А в чем проблема? Существующие АЭС не на Марсе же строят.
Более того, уголь (помимо загрязнения атмосферы) обладает природной радиоактивностью, отходы угольных ТЭС прилично фонят и валяются они просто так на окраинах мегаполисов, никто их не захоранивает.
В обществе всегда присутствует определенный процент антипрививочников, борцунов с чистой атомной энергией и прочих фриков. Нужно образованием людей заниматься.
Практика показывает что вероятность что там в обозримой перспективе получится что-то небольшое размером хотя бы в один мегаватт и оно будет экономически выгодно стремится к нулю.
А вот вероятность получить через 20 лет что-то работающее размером с блок АЭС уже стала ненулевой.
Для ТЯЭС те же ограничения, что и для АЭС, может чуть слабее. Наличие крупного водоема, удаленность от города, транспортная инфра, сейсмическая стабильность и прочее.
Вода нужна для охлаждения, без этого не обойтись.
30км зона отчуждения не нужна, так как все аварии локальны и радиоактивное железо останется лежать на месте.
Там не только радиоактивное железо. Есть и куча пластика и других материалов, которое в случае пожара радостно загадят территорию. Да и металлическая пыль и окислы могут разносится ветром.
Если станции действительно будут настолько крупными, по 100 ГВт, то это 1-2 на континент. Пока нет столько ЦОД, да и речка такой мощной станции определенно будет нужна, КПД не 100% совсем.
Вместо углеродного загрязнения впереди маячит "тепловое загрязнение" от таких мощных электростанций. Река, подогретая до 40 градусов в любое время года — это так себе для экологии.
Неоднозначно. К примеру, в г. Суворов на Черепетской ГРЭС сначала отказались от старой схемы оборотного водоснабжения с использованием водохранилища (из экологических соображений), и построили себе две здоровенных градирни. А в том году эти градирни (проработавшие всего лет семь) погасили навсегда, а тёплую воду опять сбрасывают в водохранилище. И тоже по экологическим соображениям. Оказалось - в тёплой воде рыбкам живётся лучше.
Оказалось — в тёплой воде рыбкам живётся лучше.
От рыбок зависит. Нашим местным рыбкам (не карасю и ротану — этим на всё пофиг) в теплой воде так-то вообще не очень живется ибо кислород в теплой воде не очень задерживается. Окуни летом прям у берега на пляжах каматозные от нехватки кислорода периодически, можно ходить руками ловить… (летом вечно беда аквариум для них охлаждать)
А вот всякие инвазивные полу-тропические виды, закинутые не очень сознательными аквариумистами, и пресноводные креветки вроде макробрахиумов — вполне будут жить и процветать.
Ну, сомики в прудах-охладителях у ЧАЭС вполне себе успешно жили...
Да, в платежке из 5 рублей за квт*час, электричество только 1.60, остальное - доставка.
Но я ожидаю, что термоядерная станция будет маневренной, примерно как газовая, и будет закрывать провалы от фотовольтики и ветроэнергетики.
После термояда, дальше (или параллельно) копаем сверхпроводимость
Доставка до промышленных потребителей дешевле (в расчете на кВт*ч), особенно у тех, что рядом со станциями, у них счета снизятся намного больше (если в налоги не уйдет).
Скорее всего, если термоядерные станции будут особо мощные и на фоне термояда продавят отказ от ископаемого топлива (т.е. транспорт, отопление и гвс соберутся переводить на электричество), счета вырастут из-за масштабного усиления электросети.
Ох. Термояд - это безумно интересно! Но. Мы думаем, что можно будет залить всё дешевой энергией? Нет. Всё правильно написал BugM.
Сейчас уже есть аналог в экономическом плане - АЭС. Стоимость урана составляет 5-10% стомости киловаттчаса. Всё остальное - обслуживание, распределение, доставка, и т.п... Т.е. плюсы ТЯЭС такие... заменить неудобные ветряки и солнечные панели, вредные для атмосферы ТЭС, опасные АЭС, вредные для природы ГЭС на зеленый термояд. А цены...останутся такими же в первом приближении. А дальше уже маркетинг, рыночек, и т.п...
Термояд ещё как опасен, особенно условно-постоянные реаторы типа токамаков.
С импульсными реакторами в этом плане получше. В них происходит просто очень маленький термоядерный взрыв, на перехват которого стенки реактора рассчитаны. Такой реактор не может бахнуть, скажем, в 100 раз сильнее расчётного просто из-за отсутствия достаточного количества топлива на такой взрыв.
А вот токамаки с их долгоиграющими жгутами, физику плазмы в которых мы пока не очень хорошо понимаем... Что-то похожее уже было в Чернобыле, когда в не очень хорошо известные нейтронные поля внутри останавливающегося реактора полезли тыкать тормозными стержнями в не очень хорошо исследованном режиме, а оно возьми и уйди в режим разгона и взрыва. Так вот, какой-нибудь DEMO может бахнуть примерно так же, потому что топлива там в зоне реакции на 2-3 порядка больше, чем предполагается сжечь.
Взорваться может и газовый балон на кухне, в котором энергии на несколько порядков больше чем предполагается сжечь(для приготовления яичницы). Вопрос в последствиях, в готовности нести риски, и альтернативах.
А вот токамаки с их долгоиграющими жгутами, физику плазмы в которых мы пока не очень хорошо понимаем...
Условия протекания реакции создаются искусственно, слом системы -> исчезновение условий -> рассыпавшаяся термоядерная реакция. Количество топлива - ничтожно, огромная температура просто растворится в атмосфере не обозначив нагрева на опасную величину. Да, в сверхпроводниках и на управление магнитами собрано огромное количество энергии, но насколько их взрыв опасен для окружающего мира?
Ответ также @tzlom ниже.
Если бы всё было так просто, никто бы не строил ИТЭР с его кучей оборудования для исследования поведения плазмы. Строили бы стразу мини-ДЕМО с попытками съёма энергии (там инженерных задач для отработки тоже хватает).
Проблема здесь в том, что D-T реакция в условиях токамака является автокаталитической (её продукты, конкретно тепло, являются её же катализаторами). Т.е. принципиальная возможность долбануть у такой реакции есть всегда. Мы просто надеемся, что нам удастся удержать её в режиме усиления около единицы.
Если система пойдёт в разгон, сбросить магнитные поля можно и не успеть. Именно поэтому французский атомнадзор попил очень много крови проектировщикам ИТЭР.
Как физически может выглядеть такой разгон? Ну например. По каким-то причинам возникает некий громкий процесс, создающий в плазме мощную акустическую волну. Такие волны через сотни периодов распространения превращаются в ударные (синусоида становится пилой). Ударная волна уже нелинейна, на её пиках наблюдается рост температуры и плотности - а значит и рост вероятности протекания D-T реакции, что вызывает дальнейший рост температуры и плотности (автокатализ). Ну а дальше система разгоняется до взрыва.
Одномоментно в реакторе находится (для ITER) не более одного грамма топлива, там нечему разгоняться до взрыва как в Чернобыле.
Подожди, чтобы взрыв хоть как-то провзаимодействовал с миром, он должен же продавить магнитное поле? Допустим увеличение нагрузки будет происходить быстрее реакции автоматики, но для протекания реакции нужна или огромная температура, или огромное давление (или их комбинация), в случае разрушения магнитного поля - мы с огромной скоростью, в условиях земли потеряем и то, и то. И тут у меня возникает вопрос, а за счёт чего сохранятся условия протекания реакции без сдерживающего магнитного поля?
Термоядерный взрыв никому ничего не должен:) С другой стороны, магнитное поле такая штука, что оно совершенно не желает меняться, и особенно не желает меняться быстро. Даже если мгновенно испарить магниты, само наведённое ими поле никуда не денется, по крайней мере не сразу. В этой гонке я лично бы поставил не на поле, а на термоядерную вспышку.
В случае D-T реакции 80% энергии высвечивается в виде нейтронов, причём очень быстрых, близких к скорости света. При нормальной работе энергетического реактора эти нейтроны будут скорее всего улавливаться "стеной воды" со всех сторон вокруг реактора. При взрывном всплеске нейтронного излучения эта стена может внезапно закипеть - а дальше прям как в Чернобыле.
(К слову, замечу, что свежеоблученная быстрыми нейтронами вода очень неслабо фонит, хотя и недолго (период полураспада 16N - 7.3 секунды).
Второй, если не первый, по мощности канал вывода энергии из зоны термоядерных реакций — тормозное излучение, в основном это рентген разной жёсткости. Так что за водяной стеной скорее всего будет стена биозащиты из свинца или обеднённого урана. Потому как рентген улавливается только тяжелыми ядрами, и чем тяжелее ядра, тем более жёсткий рентген поглощается.
И здесь у нас возникает ситуация, когда "оба хуже". И свинец, и уран, оказавшись во внешнем потоке быстрых нейтронов, делятся с выделением энергии и дополнительных нейтронов, ну и образованием радиоактивных отходов с составом примерно как в обычном атомном реакторе. И остатки этой биозащиты будут расшвыриваться взорвавшимся водяным котлом.
Короче, потенциально получаем аварию, очень похожую на чернобыльскую.
Я не совсем понимаю, если действующего вещества там мало, ну бахнет этот реактор, но ведь не должно же быть такого загрязнения как после Чернобыля?
Ну почему мало-то, вы про эм-це-квадрат не забыли? Термоядерные реакторы будут иметь мощность в гигаватты электрической (и в три раза большей тепловой), иначе просто не окупится строительство зданий электростанции с защитой от падения сверху самолёта и вот это всё. За один проход реагирует малая доля одного процента топлива, потом остатки топлива улавливаются на диверторе, чистятся от продуктов реакции и инжектируются обратно в активную зону. И так много раз по кругу.
Но это значит, что в активной зоне достаточно топлива для выделения в сотни, а то и тысячи раз большей мощности, чем штатные несколько гигаватт тепловой.
Весь этот процесс идёт как штатная работа реактора. Максимум, что можно получить - его разрушение, гибель дежурной смены, отключение потребителей мощности. Никакого Чернобыля там не может быть просто в силу отсутствия огромного количества ядерного топлива в реакторе. Откуда возьмётся энергия и вещество для саморазгона реактора? Что за процессы приведут к разгону при разрушении конфигурации активной зоны? ТЯР сам по себе нестабилен, требуются огромные усилия на поддержание его работы, малейший сбой и реакция там заглохнет.
Ну давайте зайдём на второй круг.
Для массового применения недостаточно заявить, что нам неизвестны процессы, которые могут привести к саморазгону реактора. Глупые чиновники из атомнадзоров требуют доказать, что никакие процессы в реакторе не могут к этому привести. И для начала неплохо бы эти самые процессы как следует изучить. В чём и состоит главная научная задача ИТЭР.
Термоядерный реактор элементарно останавливается просто отключив магнитное поле. Плазменный шнур уходит в стенку и тут же исчезает потому что его вес не сравним с весом стен, он даже не испортит их. Единственная проблема - резкое отключение магнитов может повредить катушки, но можно и не резко их отключать. Главная опасность токамака - квенч системы охлаждения. Расширяющийся газ может разорвать трубы, но это все локализовано на станции, а сами газы безвредны для человека, так что периметр безопасности у токамака будет как у любого крупного производства.
Мы думаем, что можно будет залить всё дешевой энергией?
Смысл не в том, чтобы энергия стала жутко дешёвой, а в том, чтобы энергия не стала жутко дорогой после исчерпания нефти и газа. А солнца, ветра и рек не хватит для покрытия нынешнего потребления энергии.
Я как то прикидывал, у меня получилось что на землю падает солнечной энергии на три порядка больше, чем все текущее ее производство. А ветер и реки - это уже опосредованное получение той же энергии. Так что хватить то хватит, но цена конечно будет та еще.
Солнца не хватит? Серьёзно? Это какой же должен быть термоядерный реактор, чтобы превзойти целую звезду?
Любым, главное чтоб работал ночью, в пасмурную погоду и давал больше 200 ватт с квадратного метра электростанции
Размещение солнечных панелей в космосе решает эту проблему. Да, это сложно, но термоядерный реактор у нас тоже ещё далеко не в кармане, а в дальней перспективе Солнце его уделывает без вариантов.
Размещение такого размера конструкции в космосе - это даже не научная фантастика, + ограничение 200 ватт с квадрата остается, но еще добавляются гигантские поля приемных ректенн. И у термояда есть один весомый плюс - его у себя может построить любая страна в лично для себя, а СКЭС потребует международной кооперации и согласования (ибо микроволновым лучом СКЭС можно пячить по неугодным, нужно это как-то регулировать и ограничивать, создавать зоны отчуждения и.т.д). В дальней перспективе термояд как раз намного круче, особенно если его удастся таки масштабировать вниз
Размещение такого размера конструкции в космосе - это даже не научная фантастика
Почему? Какие Вы видите принципиальные препятствия?
ограничение 200 ватт с квадрата остается
Почему 200, когда солнечная постоянная ≈ 1361 Вт / кв. м.? И это только на околоземной орбите.
СКЭС потребует международной кооперации и согласования
А без этого выживание человечества вообще в дальней перспективе вряд ли возможно. Поэтому предлагаю считать, что если мы все не умрём, это препятствие когда-либо будет снято.
В дальней перспективе термояд как раз намного круче, особенно если его удастся таки масштабировать вниз
В качестве мобильного источника энергии — да. Но у него принципиальные ограничения на масштабирование вверх. Достаточно сравнить, сколько водорода есть у нас и сколько его на Солнце.
Почему? Какие Вы видите принципиальные препятствия?
Стоимость килограмма, выводимого на орбиту. СКЭС нормальной мощности обойдется в триллионы
Почему 200, когда солнечная постоянная ≈ 1361 Вт / кв. м.? И это только на околоземной орбите.
КПД солнечных батарей около 10-15%, вот и получаем из 1360 ватт только 200
А без этого выживание человечества вообще в дальней перспективе вряд ли возможно. Поэтому предлагаю считать, что если мы все не умрём, это препятствие когда-либо будет снято.
Только термояд, если поднажать дело недалекого будущего, а объединение человечества вопрос нескольких тысячелетий, не раньше Эры Общего Труда )
В качестве мобильного источника энергии — да. Но у него принципиальные ограничения на масштабирование вверх. Достаточно сравнить, сколько водорода есть у нас и сколько его на Солнце.
Для земных нужд он как раз масштабируется неограниченно. Сравнивать со всем солнцем смысле нет, если мы остаемся в рамках СКЭС, которую можно построить, а не сферу Дайсона обсуждаем
Стоимость килограмма, выводимого на орбиту. СКЭС нормальной мощности обойдется в триллионы
«В настоящий момент дорого» — это ни разу не принципиальное препятствие. А сто лет назад это вообще было невозможно — и что?
КПД солнечных батарей около 10-15%, вот и получаем из 1360 ватт только 200
Это используемые на настоящий момент. Но какие есть принципиальные препятствия для повышения КПД? Уже сейчас созданы модели с КПД втрое выше.
Только термояд, если поднажать дело недалекого будущего, а объединение человечества вопрос нескольких тысячелетий
Нескольких тысячелетий или одного-двух-трёх столетий — об этом уже можно спорить, но это не принципиально. Через несколько тысячелетий человечеству тоже потребуется жить. Не вижу ничего плохого в нескольких тысячелетиях, чтобы вот так же делать вид, что такой перспективы не существует. Несколько тысяч лет назад люди тоже жили, мыслили и творили.
Для земных нужд он как раз масштабируется неограниченно.
Человечество даже сейчас уже не ограничено земными нуждами.
Сравнивать со всем солнцем смысле нет, если мы остаемся в рамках СКЭС, которую можно построить
Которую можно построить в ближайшее время. Я не спорю про ближайшее время, я говорю про то, что в дальней перспективе Солнце выигрывает без вариантов.
«В настоящий момент дорого» — это ни разу не принципиальное препятствие. А сто лет назад это вообще было невозможно — и что?
Экстраполировать прошлое это такое себе. Все помнят только позитивные примеры. Вот телепортация, например как была невозможна 100 лет назад, так и сейчас невозможна, и скорее всего никогда не станет возможна. Так и с дешевым космосом - совсем не факт, что он когда-либо у нас будет
Это используемые на настоящий момент. Но какие есть принципиальные препятствия для повышения КПД? Уже сейчас созданы модели с КПД втрое выше.
Опять же стоит определиться: мы про настоящее или про сайфай. Если про сайфай, то у нас микротермоядерные ячейки в будущем будут в автомобилях и самолетах - принципиальных препятствий нет
Нескольких тысячелетий или одного-двух-трёх столетий — об этом уже можно спорить, но это не принципиально. Через несколько тысячелетий человечеству тоже потребуется жить. Не вижу ничего плохого в нескольких тысячелетиях, чтобы вот так же делать вид, что такой перспективы не существует. Несколько тысяч лет назад люди тоже жили, мыслили и творили.
Это просто настолько дальняя перспектива, что нет никакого смысла обсуждать, что там будет - в любом случае это будет не так как нам кажется. Это как с фантастикой начала 20-го века , где были звездолёты с перфокартами
Человечество даже сейчас уже не ограничено земными нуждами.
Ограничено. На самом деле у человечества сейчас нет ни одной причины лезть в дальний космос. Собственно поэтому на него все страны и забили.
Которую можно построить в ближайшее время. Я не спорю про ближайшее время, я говорю про то, что в дальней перспективе Солнце выигрывает без вариантов.
Зависит от дальности перспективы. В той дали, где есть сфера Дайсона, там же есть и сингулярные реакторы например
Экстраполировать прошлое это такое себе. Все помнят только позитивные примеры. Вот телепортация, например как была невозможна 100 лет назад, так и сейчас невозможна, и скорее всего никогда не станет возможна. Так и с дешевым космосом - совсем не факт, что он когда-либо у нас будет
Не надо смешивать прорывы с поступательным развитием. Тут опять же вопрос с принципиальными препятствиями. Возможна ли телепортация в принципе, мы не знаем. А что возможен технический прогресс и космическая экспансия, сомнений нет.
Опять же стоит определиться: мы про настоящее
Так ведь с самого начала я совершенно чётко сказал, что речь про дальнюю перспективу. Это не «сайфай». Будущее через сто-двести лет ничуть не более и не менее реально, чем будущее через десять-двадцать лет. Оно будет. Какие сомнения?
Это просто настолько дальняя перспектива, что нет никакого смысла обсуждать, что там будет - в любом случае это будет не так как нам кажется.
Насколько дальнюю перспективу Вы считаете допустимым обсуждать? На пятьдесят лет можно, а на пятьсот нет? Или на пятьдесят тоже не стоит? Говорите тогда сразу, что ограничиваете свой взгляд десятком лет, и я сразу не возьмусь утверждать, что в этой перспективе Солнце одолеет термояд.
Ограничено. На самом деле у человечества сейчас нет ни одной причины лезть в дальний космос.
Нет-нет, подождите. Кто сказал «дальний»? Ближний космос — это уже тоже не Земля.
Собственно поэтому на него все страны и забили.
Так ведь не забили.
Зависит от дальности перспективы. В той дали, где есть сфера Дайсона
Солнечные батареи в космосе намного ближе сферы Дайсона. Собственно, они даже уже существуют и работают.
Не надо смешивать прорывы с поступательным развитием. Тут опять же вопрос с принципиальными препятствиями. Возможна ли телепортация в принципе, мы не знаем. А что возможен технический прогресс и космическая экспансия, сомнений нет.
Ну вот у меня есть сомнения в возможности космической экспансии - сильное снижения стоимости вывода требует "прорыва", а на текущих технологиях и их развитии космос нерентабелен
Так ведь с самого начала я совершенно чётко сказал, что речь про дальнюю перспективу. Это не «сайфай». Будущее через сто-двести лет ничуть не более и не менее реально, чем будущее через десять-двадцать лет. Оно будет. Какие сомнения?
ну во-первых не факт что оно будет - нажмет сейчас какой-нибудь псих красную кнопку и будет средневековое будущее. Во-вторых сказать каким будет будущее через 100-200 лет никто не может: как пример посмотрите фантастику 19 века и фантастику 50х-60х - современный мир не похож ни на что из этого
Насколько дальнюю перспективу Вы считаете допустимым обсуждать? На пятьдесят лет можно, а на пятьсот нет? Или на пятьдесят тоже не стоит?
На 50 можно, дальше расхождение будет уже слишком большим. Как по мне вопрос даже не столько во времени, сколько в том остаемся ли мы в рамках известных технологий, либо считаем, что что-то качественно изменится
Нет-нет, подождите. Кто сказал «дальний»? Ближний космос — это уже тоже не Земля.
Ближний работает по сути исключительно на нужды земли - связь, погода, разведка, это не то чтобы космические нужды
Так ведь не забили.
Еще как забили. С момента как поняли, что там ничего нет, и обгонять в гонке больше некого, так пилотируемые программы посворачивали, научные тоже на голодном пайке. И держится все это только потому что после затраченных усилий выбросить жалко
Солнечные батареи в космосе намного ближе сферы Дайсона. Собственно, они даже уже существуют и работают.
Есть-то маломощные батареи для спутников, на пару сотен ватт. СКЭС никто даже на уровне прототипа еще не делал. Ну и если мы не про сферу Дайсона, то не имеет смысла сравнивать термояд и все солнце, без нее уловить сможем лишь доли процента его излучения.
Плюс термояд, если его удастся отмасштабировать вниз, еще потенциально решает проблему, которую СКЭС решить не сможет в принципе: источник энергии для транспорта. Самолет в принципе не может быть электрическим и при этом летать дальше одного круга над аэродромом, если нефть кончится - это будет единственный путь не распрощаться с авиацией. Тоже и с океанскими грузовозами - только реактор спасет, от СКЭС их не запитаешь
ну во-первых не факт что оно будет - нажмет сейчас какой-нибудь псих красную кнопку и будет средневековое будущее. Во-вторых сказать каким будет будущее через 100-200 лет никто не может
С одной стороны, всё то же самое можно сказать и про будущее через 10—20 лет, и даже через год-другой, если уж на то пошло. С другой стороны, тенденции нам никто не запрещает экстраполировать. Это, конечно, рискованно, но если этого не делать, то и о термоядерной энергетике мечтать нельзя и вообще ни о чём.
А современная тенденция роста энергопотребления такова, что всего через четыреста лет оно сравнится со всей энергией, получаемой Землёй от Солнца. И я посмотрел бы, откуда возьмут столько топлива для термояда и как такую индустрию впихнут в земную экосистему. На самом деле, проблема с этим возникнет, конечно, гораздо раньше, я бы сказал, в пределах одного-двух веков.
И это всё при условии, что с термоядом всё хорошо получится.
Ближний работает по сути исключительно на нужды земли - связь, погода, разведка, это не то чтобы космические нужды
Так ведь соль в том, что у них энергопотребление в космосе. В этом ближний космос ничем не отличается от дальнего.
С момента как поняли, что там ничего нет, и обгонять в гонке больше некого, так пилотируемые программы посворачивали
Это какие-такие во времена пресловутой гонки были пилотируемые полёты в дальний космос? Между тем, идея полёта к Марсу всё ближе к реализации.
Ну и если мы не про сферу Дайсона, то не имеет смысла сравнивать термояд и все солнце, без нее уловить сможем лишь доли процента его излучения.
Что всё равно намного больше, чем доступный нам дейтерий.
Так ведь соль в том, что у них энергопотребление в космосе. В этом ближний космос ничем не отличается от дальнего.
Оно там невелико, и особо не растет. Для спутников связи нужды в отдельной электростанции нет
Это какие-такие во времена пресловутой гонки были пилотируемые полёты в дальний космос? Между тем, идея полёта к Марсу всё ближе к реализации.
В начале 70-х. Луна это уже можно сказать дальний космос. (ну по крайней мере дальше геостационара). На Марс же разве что Маск собирается лететь, официальные космические агентства особо желанием не горят.
Что всё равно намного больше, чем доступный нам дейтерий.
Термояд будущего это не дейтерий. Это бор-11 + обычный водород
С одной стороны, всё то же самое можно сказать и про будущее через 10—20 лет, и даже через год-другой, если уж на то пошло. С другой стороны, тенденции нам никто не запрещает экстраполировать. Это, конечно, рискованно, но если этого не делать, то и о термоядерной энергетике мечтать нельзя и вообще ни о чём.
Экстраполировать то немножко можно. Только получается, что термояд простой экстраполяцией мы получим, а в космос не выйдем - химические двигатели достигли предела, снизить стоимость запуска они не помогут. А другие это уже не экстраполяция а "прорыв"
Оно там невелико, и особо не растет. Для спутников связи нужды в отдельной электростанции нет
Но неизбежно будет расти по мере выноса промышленности с Земли, поскольку тут нам никуда не деться от экологических ограничений.
На Марс же разве что Маск собирается лететь, официальные космические агентства особо желанием не горят.
Я не знаю, особо они там горят в глубине души или не особо, но о таком намерении заявляют и НАСА и ЕКА, и Роскосмос.
Термояд будущего это не дейтерий. Это бор-11 + обычный водород
ОК, водорода на Солнце намного больше, чем на Земле. А уж тем более, чем бора на Земле.
Только получается, что термояд простой экстраполяцией мы получим
Почему Вы так уверены? Может быть, и тут ещё найдутся подводные камни.
а в космос не выйдем - химические двигатели достигли предела
Так это отдельная проблема, которая ограничивает нашу энергетику сверху. Конечно, её рано или поздно придётся как-то решать.
Но неизбежно будет расти по мере выноса промышленности с Земли, поскольку тут нам никуда не деться от экологических ограничений.
Не будет никакая промышленность выноситься в космос - проще будет отказаться от соответствующих областей если припрет или, что скорее всего, замкнуть цикл по выбросам. Вынос в космос сразу сделает цену на продукцию космической, никто не сможет себе этого позволить
Я не знаю, особо они там горят в глубине души или не особо, но о таком намерении заявляют и НАСА и ЕКА, и Роскосмос.
Угу, планы заявляют, уже с 70-х годов, но еще ничего для их реализации не сделали
ОК, водорода на Солнце намного больше, чем на Земле. А уж тем более, чем бора на Земле.
Да, но большая его часть излучает мимо (сферу Дайсона вы отвергли пару постов назад), так что такое сравнение бессмысленно
Почему Вы так уверены? Может быть, и тут ещё найдутся подводные камни.
Есть такая вероятность, но она намного ниже, ибо реакция на токамаках получена, и собственно ИТЭР это реактор минимального размера для положительного выхода
Так это отдельная проблема, которая ограничивает нашу энергетику сверху. Конечно, её рано или поздно придётся как-то решать.
Ну тоесть мы тут заходим в область сайфая, ибо пока никаких вариантов даже на горизонте не видно. А уж до термояда в плане проработанности альтернативным видам двигателей как до луны на тракторе
Не будет никакая промышленность выноситься в космос
Человечество, прекратившее экспоненциальный рост энергопотребления, это более смелая фантазия, чем сфера Дайсона. В таком удивительном варианте нам и термояд ни к чему, разве только для двигателей.
Но если у нас будут эти ваши замечательные термоядерные двигатели, то в чём проблема?
Более того, в космос в конечном счёте придётся выносить не только промышленность, но и само человечество. Это просто гарантия выживания.
Угу, планы заявляют, уже с 70-х годов, но еще ничего для их реализации не сделали
А я вот вижу, что не ничего.
Да, но большая его часть излучает мимо (сферу Дайсона вы отвергли пару постов назад), так что такое сравнение бессмысленно
Мимо чего? Мимо ещё не построенных солнечных батарей произвольной площади? Мимо Земли? Даже одной только Земле очень немало достаётся.
Человечество, прекратившее экспоненциальный рост энергопотребления, это более смелая фантазия, чем сфера Дайсона. В таком удивительном варианте нам и термояд ни к чему, разве только для двигателей.
Энергопотребление человечества как раз уже несколько десятилетий стагнирует: беглый гуглеж показывает рост за последние 30 лет только за счет Азии, и околонулевой рост в первом мире, очевидно оно еще как-то вырастет за счет африки и достигнет насыщения.
Но если у нас будут эти ваши замечательные термоядерные двигатели, то в чём проблема?
В том, что для старта с Земли ТЯРД непригодны
Более того, в космос в конечном счёте придётся выносить не только промышленность, но и само человечество. Это просто гарантия выживания.
Это сказки из фантастики 60-х. Космос - радиоактивная пустота, куда неимоверно дорого попасть. Туда будут отправляться научные зонды, но глобально ничего туда вынесено не будет
А я вот вижу, что не ничего.
Очень хорошая статья - легко можно увидеть что по большинству планов сроки давно уже прошли. Весь этот полет на Марс - лишь трындежь, в реальности туда никто не собирается (Ну разве что Маск, он достаточно псих чтоб отправить туда экспедицию).
Мимо чего? Мимо ещё не построенных солнечных батарей произвольной площади? Мимо Земли? Даже одной только Земле очень немало достаётся.
Ну какая произвольная площадь? С существующими средствами вывода на орбиту, хорошо если квадратный километр вывести удастся, и то это будет великие олимпиарды стоить
Энергопотребление не столько стагнирует — сколько оптимизируется. Идёт интенсивная стадия цикла развития — т.е. вместо увеличения выработки мы повышаем КПД (в т.ч. и человеческого труда, кстати).
Но скоро (ближайшие лет сто — не больше) начнётся экстенсивная фаза цикла. Нужно будет больше всего, даже если это дорого. И космос надо будет осваивать просто ради космоса, ради расширения (влияния, зоны обитания и т.д. — на это отдельную статью надо писать)
А космос дешевле всего осваивать из космоса же. Т.е. производство всех космических кораблей, баз, жизнеобеспечения — всё это выгоднее делать в космосе же, чем тащить с Земли. А в конечном итоге (это лет двести-триста) придёт к тому, что больше промышленных мощностей по отдельным направлениям (в основном машиностроение) будут в космосе. И на Земле просто не будет смысла это всё держать — т.к. доставлять уже готовые грузы на Землю проще и дешевле чем строить новые заводы на планете (вниз — не вверх).
Ну а по поводу солнечных панелей я с вами скорее соглашусь. У них очень низкое соотношение затраченной энергии (производство/обслуживание) и выработанной. Для крупной промышленности это не годится. Разве что на первых этапах — как способ передать компактную "законсервированную энергию" с Земли в космос.
Энергопотребление не столько стагнирует — сколько оптимизируется
Оптимизируется - да. Но честно говоря, не вижу никаких предпосылок для перехода к следующей экстенсивной фазе, наоборот общий тренд на т.н. "устойчивое развитие"
И космос надо будет осваивать просто ради космоса, ради расширения.
Это вы просто транслируете характерную для старой фантастики "точку зрения пещерного человека" - завоевать больше земель, расплодиться как можно больше, выкопать как можно больше красивых камней. В реальности космос осваивать некому, незачем и не на чем: население Земли после второго демографического перехода имеет тенденцию к стагнации и сокращению, с пиком, по прогнозам ООН, на 11 миллиардах, а существующие и перспективные средства доставки ставят крест на рентабельности космоса, как источника ресурсов. И даже как бэкап человечества космос не годится: после любого мыслимого апокалипсиса (ядерная война, падение астероида, эпидемия, вулканическая зима) на земле условия будут все еще в разы лучше чем в космосе. Космос это чисто про науку - зонды, телескопы и все такое.
население Земли после второго демографического перехода имеет тенденцию к стагнации и сокращению
В этой перспективе мы вымрем. Я не говорю, что это невозможно, просто в этом варианте бессмысленно обсуждать, какая энергетика круче в долгосрочном периоде.
после любого мыслимого апокалипсиса (ядерная война, падение астероида, эпидемия, вулканическая зима) на земле условия будут все еще в разы лучше чем в космосе
Это после (и то не факт, если импакт расколет планету), а Вы попробуйте ещё сначала пережить.
В этой перспективе мы вымрем. Я не говорю, что это невозможно, просто в этом варианте бессмысленно обсуждать, какая энергетика круче в долгосрочном периоде.
Может и вымрем, но мне видится более реальным прогноз, где численность стабилизируется на половине от текущей. В любом случае мальтузианские идеи из прошлого века точно неприменимы
Это после (и то не факт, если импакт расколет планету), а Вы попробуйте ещё сначала пережить.
Тут 1) я говорил про мыслимые апокалипсисы, что-то такое, что расколет планету в солнечной системе отсутствует
2) на земле будет полно мест которые апокалипсис затронет сильно по касательной (например Антарктида или дно океана, или даже остров Пасхи). В любом случае даже подрыв кобальтовых бомб оставляет землю более гостеприимным местом, чем, скажем Марс
Может и вымрем, но мне видится более реальным прогноз, где численность стабилизируется на половине от текущей.
А почему оно должно стабилизироваться? Вам это просто кажется или есть какие-то конкретные соображения?
что-то такое, что расколет планету в солнечной системе отсутствует
Во-первых, не факт. В Солнечной системе летает довольно много массивных объектов и она ещё не до конца изучена. Во-вторых, а кто нам страховой полис выдаст, что из-за пределов ничто никогда не прилетит? Никогда — я имею в виду вообще никогда, до +∞.
В любом случае даже подрыв кобальтовых бомб оставляет землю более гостеприимным местом, чем, скажем Марс
Пусть так. Но что выжившие смогут сделать, утратив подавляющее большинство промышленности? А как её сохранить при глобальном импакте? С другой стороны, в космосе она может быть децентрализована и неуязвима для любого точечного импакта. Выбор несомненен.
А почему оно должно стабилизироваться? Вам это просто кажется или есть какие-то конкретные соображения?
Это один из прогнозов по численности, ссылку уже не найду, но мне он показался реалистично-оптимистичным, а я все-таки оптимист. Хотя сто баксов против вымирания ставить не стал бы
Во-первых, не факт. В Солнечной системе летает довольно много массивных объектов и она ещё не до конца изучена. Во-вторых, а кто нам страховой полис выдаст, что из-за пределов ничто никогда не прилетит? Никогда — я имею в виду вообще никогда, до +∞.
Крупного ничего на пересекающихся траекториях не летает. Тут был бы нужен объект размером с Плутон, как минимум. Ну и до бесконечности считать не нужно - у Земли что-то около 200 миллионов лет, до того, как увеличение светимости Солнца испарит океаны
Пусть так. Но что выжившие смогут сделать, утратив подавляющее большинство промышленности? А как её сохранить при глобальном импакте? С другой стороны, в космосе она может быть децентрализована и неуязвима для любого точечного импакта. Выбор несомненен.
Да, выбор несомненен - только другой - чтоб подготовиться к БП промышленность надо переносить в укрепленные подземные бункеры и в удаленные уголки земли, это в тысячи раз дешевле, чем тащить ее в космос
Это один из прогнозов по численности, ссылку уже не найду, но мне он показался реалистично-оптимистичным
То есть Вам это просто кажется, как я и полагал. Печально. Меня не покидает чувство, что кто-то из рассуждающих о стабилизации численности населения владеет тайной обоснования, но пока я на этого человека не вышел.
Ну и до бесконечности считать не нужно - у Земли что-то около 200 миллионов лет, до того, как увеличение светимости Солнца испарит океаны
Тем более. Я же говорю: валить надо с этой планетки, тут рано или поздно верная крышка.
Энергопотребление человечества как раз уже несколько десятилетий стагнирует: беглый гуглеж показывает рост за последние 30 лет только за счет Азии
…Куда как раз из первого мира активно выносятся производства. Какой смысл приводить в пример первый мир, если у него «внешнее пищеварение»? А в глобальном масштабе экспоненциальный рост никуда не делся.
очевидно оно еще как-то вырастет за счет африки и достигнет насыщения
Вот вообще не очевидно.
куда неимоверно дорого попасть
Это сейчас.
Туда будут отправляться научные зонды, но глобально ничего туда вынесено не будет
Разумеется, будет. Рано или поздно, но будет. Мы жить хотим или как? Если хотим, придётся диверсифицироваться, расселяться.
по большинству планов сроки давно уже прошли
«Роскосмос, НАСА и EKA объявили полёт на Марс своей целью в XXI веке, в 2045 или 2050 году»
Весь этот полет на Марс - лишь трындежь, в реальности туда никто не собирается
Опять личное мнение вместо аргумента. Пожалуйста, не предлагайте залезать внутрь голов других людей.
Ну какая произвольная площадь?
Произвольная площадь — это столько, сколько будет построено. Любая построенная площадь может быть увеличена вдвое, пока речь не зайдёт об этой самой сфере Дайсона. Я её вовсе не отвергал — а только отметил, что описываемая мной перспектива намного менее масштабна и намного ближе по времени.
С существующими средствами вывода на орбиту, хорошо если квадратный километр вывести удастся
Так с существующими средствами у нас и термоядерной энергетики ещё нет. Но откуда у Вас уверенность, что существующие средства вечно останутся таковыми?
…Куда как раз из первого мира активно выносятся производства. Какой смысл приводить в пример первый мир, если у него «внешнее пищеварение»? А в глобальном масштабе экспоненциальный рост никуда не делся.
Тут можно долго спорить, по имеющемуся участку экспоненту от s-кривой не отличить, так что предлагаю сравнить через 15 лет :-)
Это сейчас
Ну мы вроде условились не учитывать "прорывы", если завтра не изобретут антигравитационные летающие тарелки, сложностью и стоимостью как "жигули", то можно грубо считать что подешевеет максимум вдвое от текущего уровня
«Роскосмос, НАСА и EKA объявили полёт на Марс своей целью в XXI веке, в 2045 или 2050 году»
Ога, в "в 2045 или 2050 году" на человеческий переводится "когда или осел или падишах подохнут", первые планы полета на Марс дедлайном имели середину 80-х годов прошлого века, я когда в школе учился везде указывалась дата "2015 или 2017", воз и ныне там.
Опять личное мнение вместо аргумента. Пожалуйста, не предлагайте залезать внутрь голов других людей.
Это скорее экстраполяция, в реальности что-то в этом плане пытается реально пилить один Маск, и тот не факт что сдюжит. Остальные ставят, максимум, левые эксперименты из серии "10 человек 2 года взаперти"
Так с существующими средствами у нас и термоядерной энергетики ещё нет. Но откуда у Вас уверенность, что существующие средства вечно останутся таковыми?
Существуют так называемые уровни готовности технологий, от "это теоретически возможно" до "осталось только собрать из готовых промышленных компонентов", у термояда это между 5 и 6 "концепция подтверждена, проведены эксперименты", у нехимеческих ракетных двигателей максимум "это в теории возможно"
Произвольная площадь — это столько, сколько будет построено.
Ну я не про то, что это теоретически невозможно, я про то, что это никогда не будет рентабельно
экспоненту от s-кривой не отличить, так что предлагаю сравнить через 15 лет
Мне кажется, экспоненту от S-кривой невозможно отличить ни на каком участке, так что 15 или 150 лет тут ничего не дадут. Если мы хотим строить такие прогнозы, нужно смотреть на действующие тенденции.
можно грубо считать что подешевеет максимум вдвое от текущего уровня
А потом ещё вдвое. И ещё. Как и почему нам следует ограничить эту экстраполяцию?
Ога, в "в 2045 или 2050 году" на человеческий переводится "когда или осел или падишах подохнут"
Но Вы же не предлагаете думать, что человечество просуществует двадцать лет и всё? Не предлагаете же?
Остальные ставят, максимум, левые эксперименты из серии "10 человек 2 года взаперти"
Что не так? Очень уместные эксперименты.
И про испытания двигателей там ещё говорится.
у термояда это между 5 и 6 "концепция подтверждена, проведены эксперименты"
Но только это ещё ничего не гарантирует, термояд же уже лет сорок на этой стадии?
Ну я не про то, что это теоретически невозможно, я про то, что это никогда не будет рентабельно
Простите, я математик, «никогда» воспринимаю буквально — то есть не через десять лет, ни через сто, ни через тысячу или миллиард. Это очень сильное утверждение. А что имеете в виду Вы?
Мне кажется, экспоненту от S-кривой невозможно отличить ни на каком участке, так что 15 или 150 лет тут ничего не дадут. Если мы хотим строить такие прогнозы, нужно смотреть на действующие тенденции.
Вполне возможно после выхода на плато
А потом ещё вдвое. И ещё. Как и почему нам следует ограничить эту экстраполяцию?
Ну я, для начала, не вижу причин ее проводить по двум-то точкам. Во-вторых она, как минимум, ограничена ценой на топливо, которая будет только расти
Но Вы же не предлагаете думать, что человечество просуществует двадцать лет и всё? Не предлагаете же?
Человечество просуществует, а текущая политика и планы нет. "через 20 лет" в 99% случаев означает "во всяком случае когда я за это отвечать уже не буду"
Что не так? Очень уместные эксперименты.
Только они к собственно полету относятся чуть менее чем никак. Это как написание книги начинать с выбора дизайна обложки
Но только это ещё ничего не гарантирует, термояд же уже лет сорок на этой стадии?
Больше чем 40, но он хотя бы 100% возможен, вопрос только в финансировании постройки. Альтернативные виды двигателей пока чистая теория, а то и теории даже нет
Простите, я математик, «никогда» воспринимаю буквально — то есть не через десять лет, ни через сто, ни через тысячу или миллиард. Это очень сильное утверждение. А что имеете в виду Вы?
То же самое. Вот буквально - если не закладываться на "прорыв" то на текущих технологиях никогда, точно так же как никогда не станет рентабельным, например, покрывать корпуса автомобилей золотом от коррозии
Вполне возможно после выхода на плато
Это возражение столь же бесспорно, сколь и не имеет отношения к обсуждаемому здесь фактическому материалу.
Ну я, для начала, не вижу причин ее проводить по двум-то точкам.
А максимум, значит, по двум точкам устанавливать разумно и убедительно?
Во-вторых она, как минимум, ограничена ценой на топливо, которая будет только расти
Если будет решена проблема с энергией (а она будет решена за счёт термояда или за счёт солнечной энергетики, тут неважно), то какие принципиальные проблемы с производством водородного топлива?
Человечество просуществует, а текущая политика и планы нет. "через 20 лет" в 99% случаев означает "во всяком случае когда я за это отвечать уже не буду"
Но Вы же берётесь рассуждать об этом будущем. Почему рассуждать о нём, опираясь на экстраполяцию нынешнего развития, менее научно, чем рассуждать, опираясь на отрицание этой экстраполяции? Мне кажется, что всё как раз наоборот.
если не закладываться на "прорыв" то на текущих технологиях никогда
У Вас только два варианта: текущие технологии или нечто принципиально неизвестное? Концепцию поступательного прогресса Вы отвергаете в принципе?
"Даже обычные атомные электростанции могли бы стать более результативными с разработкой так называемых «малых модульных реакторов», которые спроектированы так, чтобы быть более дешевыми в строительстве"
Вы не поверите, но львиная доля затрат при строительстве и эксплуатации АЭС приходится на её безопасность. Её и отходов от неё. АЭС можно сделать дешёвой прямо сейчас. Но забив болт на безопасность. И те «малые модульные реакторы», проекты которых я видел, мне не очень нравятся с точки зрения безопасности.
Почему так много вкладыаается в безопасность АЭС? Слишком дорогие запроектные аварии. Слишком лакомый кусок для желающих обзавестись делящимися материалами. Аварии уровня Чернобыля/Факусимы допустимы раз в 100 лет, но не в 10. И вот эта лишняя девятка надежности очень дорогая.
В принципе, китайский гелиевый реактор, если будет построен, довольно безопасен. И они им хотят переоборудовать тепловые станции. Это интересно. Если будет компактный термояд, лазерный например, это вообще здорово, корабли точно на них можно будет перевести все. Гигантские станции менее интересны должны быть, даже если они хорошо маневрируют, то держать их не на номинале - дорого. А авария с остановкой затронет весь континент.
Ждал, что кто то это скажет. Существуют уже "обычные" реакторы четвёртого типа и опытные пятого. Они вполне себе могут быть достаточно компактные и уже умеют использовать токсичные остатки жизнидеятельности реакторов прошлых поколений. Но что то не видно никакой активности в их построении, зато спрос на углеводороды, которые вполне могут пригодиться нефтехимической промышленности только растёт. Рассуждая о зелёной энергетике мир продолжает топить банкнотами...
Отличная статья, но пожалуйста, найдите автора термина "обезуглероживание" и запретите ему в законодательном порядке пользоваться русским языком.
Понятно, что человек пытался сделать кальку с decarbonization, но вышло не очень.
А почему не очень? Есть альтернативные варианты названия процесса?
… и запретите ему в законодательном порядке пользоваться русским языком.Эх, бедняга Черноусов...
Возможно лучше вообще закрыть весь управляемый термояд и вернуться к проектам получения энергии из бомб. Там уже достигнут почти идеальный КПД.
Можно как Убер: делаем стартап, пилим реактор, а пока перепродаем энергию дешевле себестоимости за счет инвесторов :) потом поднимаем новые и новые раунды))
есть иной способ ядерного синтеза, который выглядит как минимум дешевле и ближе чем все те итеры и прочие грелки лазером.
Вот еще похожий " стартап" Gauss fusion
Толком не увидел каких-то технических деталей. Единственная фотка и надпись "Implementing high-field magnetic confinement " намекают, что это аналог того же ИТЭР, только с модифицированной геометрией камеры для стабилизации магнитного поля. Непосредственно у итэр - токамак - тороидальная установка. У гаусс фьюжнов - стелларатор - тот же тор, только только сплющенный и с несколькими поворотами. Ожидается, что это уменьшает износ камеры и повышает общий КПД выхлопа за счёт необходимости тратить энергию на стабилизацию потока.
У тех же ребят есть видео про такое. На 3:00 примеры обоих вариантов камеры.
В декабре прошлого года исследователи из Национального комплекса лазерных термоядерных реакций США (National Ignition Facility) достигли того, что многие в индустрии термоядерного синтеза называют моментом «Братьев Райт». Используя лазер, они облучили сосуд из золота импульсом энергии длиной в микросекунду и получили в итоге примерно на 50 процентов больше энергии, чем они вложили. Этот процесс называется термоядерным зажиганием (Fusion ignition), и это триумф, которого ждали с 1970-х годов. Технология термоядерного синтеза, которая всегда находилась в 30-летней перспективе, внезапно стала ближе.
Так этот реактор имеет больше военное значение — там изучается запуск термоядерных реакций при обжатии светом, в термоядерных бомбах принцип запуска реакции похожий, только там вместо лазера используется рентгеновское излучение от первичного заряда
два атома водорода, образуют гелий - и в процессе теряют немного массы
Четыре атома водорода образуют гелий, ну хоть базовую логику включайте. Как два протона могут дать атомное ядро из двух протонов и двух нейтронов, да ещё и излишек массы в виде энергии?
Вся проблема в том, что производить энергию хотят стационарно в гигаваттных количествах. Хотя те же РИТЭГи можно было бы ставить в подвал каждой многоэтажки и тем самым лет на 100 закрыть проблему энергоснабжения городов. Ни подвоза топлива, ни какого-либо обслуживания вообще не требуется. Поставил и забыл.
Термин "безграничный" в отношении ТЯЭС надо читать в том смысле, что на большом промежутке времени (допустим, за 100 лет) можно построить сколько угодно станций и не волноваться, что ресурсы закончатся в силу, как фундаментальных, так и политических причин. Можно нарастить суммарную мощность и в 100, и в 1000 раз и, опять же, не беспокоится за ресурсы.
Кто мешает АЭС строить уже прямо сегодня? Все тоже самое. Урана хватит.
Все тоже самое. Урана хватит.
Не хватит. Мировые запасы — 6 млн тонн. Производство 50к тонн. То есть даже на текущем уровне потребления хватит на 100 лет. Ну допустим, разведают ещё 6 млн. Тогда на 200. То есть пространства для роста просто нет. Это фундаментальные факторы. Ещё есть политические: уран есть только в некоторых странах; уран перерабатывают в топливо только в нескольких странах; из урана можно делать ядерное оружие, так что нужен серьёзный учёт и контроль. С водой, из которой делают топливо для ТЯЭС таких проблем нет.
Ещё есть концепт добычи урана из морской воды, получается дороже чем из руды, но всё ещё экономически рентабельно. И запасов там на несколько порядков больше, как минимум.
Это не так работает. Никто просто не уделяет внимания разведке и описанию новых запасов, если текущих на 100 лет хватает. Смысла нет.
Политические проблемы будут везде и всегда. И примерно одинаковые. Как из ОЯТ можно грязную бомбу собрать, так и в термоядерном реакторе можно облучить что-нибудь и собрать грязную бомбу.
А просто ЯО ни там ни там не сделать. Это другая технология.
С водой, из которой делают топливо для ТЯЭС таких проблем нет.
Точно делают?
Никто просто не уделяет внимания разведке и описанию новых запасов, если текущих на 100 лет хватает. Смысла нет.
Странно, всякие золото-алмазы ищут, а уран нет. Штука дорогая вроде.
Политические проблемы будут везде и всегда. И примерно одинаковые.
Я имел ввиду, что если поставщики захотят отрезать кого-нибудь от источников топлива по политическим мотивам, то с ядерной энергетикой это довольно просто. Если топливо получать из воды, это несколько сложнее
А просто ЯО ни там ни там не сделать
Да, но наработать плутоний в токомаке невозможно в принципе. А чтобы понять что атомный ректор не нарабатывает плутоний, надо посмотреть документацию, приехать с проверкой и так далее. Снаружи он одинаково выглядит
Штука дорогая вроде.
Довольно дешевая. Тем более руда. Урановые рудники не то чтобы супер прибыльные.
Я имел ввиду, что если поставщики захотят отрезать кого-нибудь от источников топлива по политическим мотивам, то с ядерной энергетикой это довольно просто. Если топливо получать из воды, это несколько сложнее
Ну от хайтек запчастей отрежут. Тоже мне проблема.
Да, но наработать плутоний в токомаке невозможно в принципе. А чтобы понять что атомный ректор не нарабатывает плутоний, надо посмотреть документацию, приехать с проверкой и так далее. Снаружи он одинаково выглядит
Вы и в обычном ВВЭР не наработаете. Они обвешаны датчиками и приборами МАГАТЭ. И каждый ТВЭЛ на строгом учете. Отходы для захоронения тоже на строгом учете от тех же МАГАТЭ. Это так в большей части стран не обладающих ЯО.
А если и наработаете, так не выделите чистый. Радиохимия это очень сложно. И незаметно построить радиохимическую промышленность у вас не выйдет. Это очень заметная штука.
В общем то на то. И там и там только грязная бомба доступна.
Наработать плутоний в токамаке в принципе как раз таки возможно. Загрузить дешевый обедненный уран в бланкет никто не мешает, тем более что сейчас туда предполагается загружать литий примерно с той же целью - для трансмутации. Просто тогда пропадают все преимущества термоядерного реактора и появляются все недостатки обычного - куча ядерных отходов. Ну и на практике этого не делали, насколько я знаю, хотя может и по политическим причинам
С водой, из которой делают топливо для ТЯЭС таких проблем нет.
Вода, как топливо для ТЯЭС - наполовину облом, т.к. тритий без реактора никак пока не получить.
А я вот такое мнение встретил (автор Александр Берёзин, aka Научпопик):
И еще немного новостей зеленого перехода.
В 2023 году розничная цена киловатт-часа для потребителя в Калифорнии достигла 26,45 цента, то есть превысила 20 рублей (многократно выше, чем в России).
А всего лишь год назад цена киловатт-часа в Калифорнии была 23,6 цента за квтч То есть всего за год цены на электричество выросли на 1/8. "Заправка" электромобиля по калифорнийским ценам 2023 года стоит как заправка бензинового в России. И как две с половиной заправки метанового автомобиля в России.
Важно понимать: пока в Калифорнии только четверть выработанного электричества — от ВЭС и СЭС. Это оптимальный диапазон доли ветра и солнца в электроэнергосистеме.,Как только доля ВЭС и СЭС начинает заметно превышать 20-30%, компенсация неравномерностей солнечно-ветровой генерации начинает расти в цене очень быстро. См. опыт Дании.
Иными словами, когда доля СЭС и ВЭС в Калифорнии достигнет 75% — а это очень вероятно в ближайшие 20 лет — цена киловатт-часа там будет, в лучшем случае, выше 40 центов. То есть заправка ДВС-автомобиля даже при американских ценах на бензин станет дешевле зарядки электромобиля. Правда, это чисто теоретические рассуждения, потому что новые бензиновые авто в Калифорнии к тому времени давно уже запретят.
Какие из этого можно сделать выводы? Китай по пути Калифорнии пройти не сможет: плавить сталь-вторичку и алюминий по 20-30 рублей за киловатт-час (в сегодняшних долларовых ценах) не получится. Индия и прочий третий мир не пойдет тем более, они куда беднее. Учитывая, что Китай один потребляет больше первичной энергии, чем США+ЕС+Великобритания, перспективы зеленого перехода для планеты в целом, думаю, понятны.
Есть ли выход? Есть, и о нем следующий пост. Но, спойлер: никто им не воспользуется — с вероятностью выше 95%.
Выход из тупика безуглеродного перехода вполне есть. Он в том, что АЭС совсем не обязана оставаться в паровом веке, где пребывает сейчас. То есть, не должна копировать по теплоносителю и его температуре/давлению угольную ТЭС 1960-х годов, как это происходит сегодня.
Если АЭС откажется от эпохи пара, то она может превратиться в проект типа БН-ГТ-300/100 (быстрый натриевый реактор с газовой турбиной использующей атмосферный воздух, электрическая мощность 300 мегаватт, еще 100 мегаватт — мощность отопительная).
Что дает реактору прощание с эпохой пара? Как я уже отмечал, даже лучший современный серийный атомный реактор требует 187,5 тонн металла на мегаватт мощности — а вдобавок еще и примерно в десять раз больше бетона на тот же мегаватт. Даже если выкинуть бетон и арматуру, получается сто тонн металлических конструкций на мегаватт мощности. А вот у БН-ГТ общая масса металла — 1790 тонн. На мегаватт — менее шести тонн.
То есть уход от пара к газу дает атомной электростанции падение материалоемкости по самым дорогим типам конструкций в ~16 раз. Для сравнения: стандартный ветряк имеет больше тонн металла на мегаватт мощности, чем БН-ГТ. И это при том, что простои у ветряка (безветрие) кратно больше, чем у АЭС, а время жизни — кратно меньше.
То есть АЭС, вышедшая из века пара, будет в несколько раз дешевле современной на единицу мощности. И, следовательно, экономически легко сможет работать с перерывами на ночь и выходные. Ведь будучи по цене как ТЭС, она легко отобьет свои инвестиции даже если будет вырабатывать электричество только половину времени в году. За счет более дешевого топлива она даже тогда будет давать киловатт-час дешевле парогазовой ТЭС,
И еще один важный момент: это натриевый реактор, в котором нет воды. То есть, его можно располагать хоть в городской черте — при любой аварии радиоактивность за пределы забора станции не уйдет. Следовательно, от нее можно отапливать дома зимой и греть воду летом. Опять-таки, современным АЭС из эпохи пара это недоступно: в случае аварии с закипанием воды, ВВЭР может далеко разбросать свой йод. Поэтому у них санзона — 25 километров.
Коммунальное тепло для экономики важнее электричества. Например, в 2015 году на него в России сожгли 200 миллиардов кубов газа, а на электричество — только 125 миллиардов кубов газа. Сходно — в большинстве стран умеренного климата.
Проект БН-ГТ был задуман давно, двадцать лет назад. Но вы не увидите сообщений о его строительства. Напротив: Росатом строит как "перспективный" реактор БРЕСТ-300. Мощность, электрическая, у него ровно такая же. как у БТ-ГН. Но вот материалоемкость "слегка" иная. Только металла-теплоносителя там тридцать тонн на мегаватт мощности. Про конструкции, паровые котлы и турбины я просто промолчу: с ними будет все как у существующих реакторов. Как и, в итоге, с ценой.
И не надо думать, что это только Росатом. Такие же трагически устаревшие еще до своего рождения проекты новых реакторов создают по всему миру. А вот жидкометаллические реакторы с охлаждением атмосферным воздухом, типа БН-ГТ, нигде особенно не создают.
Пардон, не создают нигде в энергетических целях. Как я уже отмечал, крылатая ракета "Буревестник" именно с таким реактором, но, как вы понимаете, не ради дешевого электричества.
Отчего военные реакторостроители по этому пути пошли, а гражданские нет?
Все достаточно просто: энергетическая атомная отрасль очень инерционна, как космическая до Маска.
Выход из века пара — это шаг большого размаха. И никто из тех атомщиков, у которых есть хоть какой-то лоббистский вес — хоть в России, хоть где угодно еще — на этот шаг сам по себе не отважится. Как ни НАСА, ни Роскосмос сами по себе так и не отважились на переход к многоразовым ракетным ступеням.
А что предлагается в таких реакторах использовать в качестве теплоносителя для отопления? Воздух по трубам гонять?
Ну атмосферный воздух — не самый лучший тепловой носитель для тепловых машин. Его используют просто потому что его много и он вокруг. А так "газовую" АЭС лучше делать на гелии (заодно, может, и топливо для термоядерных реакторов нарабатывать).
И в Китае и в Европе есть экспериментальные "газовые" реакторы и они вроде даже неплохо себя показали — и проще и безопаснее традиционных. Но там есть "баги" вроде сложностей с изготовлением топлива и его контролем в активной зоне. С этим сейчас разбираются. Так что работы в этом направлении идут (по крайней мере в Китае — Европа всё ядерное сворачивает).
Боже, какой ... специалист. На проточном атмосферном воздухе газовая турбина во втором контуре - извращение, там несложно замкнуть цикл и поднять давление, а заодно снизить износ, заменив хотя бы на гелий.
"Несложно" и "гелий" в одном предложении улыбнуло:)
Скорость звука в гелии немного - раз примерно в 40 - выше, чем в воздухе той же температуры. Настолько оборотистые турбины, чтобы работать на гелии, разве что у космонавтов выпрашивать придётся, на земле их почти не применяют.
Полыхающий реактор с расплавленным натрием в черте города, если до теплоносителя дорвётся воздух - это будет зрелище покруче зарева над чернобыльским реактором. А учитывая, что натрий водой не тушится, а только лучше горит...
В статье, опубликованной в журнале Joule, Шварц и его коллеги использовали сложную модель энергосистемы США в период с 2036 по 2050 год
Это как так?
Нормальные, честные физики сейчас отказываются от квантовой физики, теории относительности и этих всех странных вещей типа термоядерного синтеза, чёрных дыр, тёмной материи, тёмной энергии, многомерных пространств, большого взрыва итд. Пусть и 150 лет спустя, но нам придётся вернуться к трёхмерному, изотропному пространству и к эфиру. Придётся отказаться от безумных представлений о строении атомов. Придётся продолжить с того места где остановились Максвел, Лоренц и другие физики, которые ещё обращали внимание на природу.
Плохая статья. Вначале вопрос "какова должна быть стоимость киловатта с ТЯЭС", потом куча воды и никакого ответа.
Нет, термоядерная энергия не будет «безграничной»