Comments 121
Сама то реакция дейтерия с тритием радиоактивных отходов не производит, но вылетающие нейтроны постепенно превращают конструкцию реактора в радиоактивную, ее части будут менять в процессе работы и они станут радиоактивными отходами.
В Европах сейчас идёт забавный жабогадюкинг: признавать ли обычные АЭС "зелёными"?
Да неважно, откуда тянуть уран. Во-первых, он дешёвый, все эти игры с моксами-ремуксами, а особенно БН-ами, на данный момент экономически совершенно не выгодны. Во-вторых, стоимость урана в себестоимости энергии АЭС составляет процента 3, на уровне фонда зарплаты. Основное там капексы и налоги.
Дело в том, куда продавать продукцию, т.е. энергию. Франция умудрилась заставить отказаться от АЭС примерно всех крупных соседей по ЕС - Германию, Италию, Бельгию и далее по списку.
Что до «экологов», то это, в основном, специально обученная массовка, сделать картинку для ТВ.
Уран уже давным-давно не дешёвый.
Более того, запасов урана сейчас недостаточно для покрытия потребностей атомной энергетики. Просто до недавнего времени его из ядерных боеголовок было дофига, но это время заканчивается.
Собственно, этим и объясняется попытка создания закрытый атомный цикл и недавняя покупка Русланова во Франции так называемых ядерных отходов.
Вы же готовы показать парочку ссылок с подверждением?
Пока так:
Уран дешевый https://ru.investing.com/commodities/uranium-futures
Урана сколько угодно https://www.iaea.org/sites/default/files/publications/magazines/bulletin/bull/bull592_june2018_ru.pdf
При текущей динамике спроса разведанных запасов урана хватит
приблизительно на 118 лет, а если учесть неразведанные
запасы (см. таблицу) — то и на более длительный период.
А все эти игры с закрытым циклом это интересные научные и инженерные проекты совершенно бесполезные для промышленности. Возможно на Марсе пригодятся. На Земле точно нет.
совершенно бесполезные для промышленности. Возможно на Марсе пригодятся. На Земле точно нет.
Ну начнём с того, что планета у нас пока одна, и какого, простите, лешего какие-то дяди её загаживают ядерными отходами? Любые вредные производства заставляют строить всякие там очистные сооружения, хотя они и не выгодны владельцам заводов. Почему для АЭС должно быть исключение?
Дальше, ОЯТ сами себя не переработают, а изотопы в воздусях сами собой не благорастворятся. В отдалённом будущем настанет момент, когда стоимость их хранения превысит стоимость переработки.
На самом деле изотопы сами собой в воздусях как раз таки благорастворятся. За время периода полураспада их станет вдвое меньше. Однако это не значит, что можно засорять ядерными отходами все вокруг.
Так закрытый цикл не влияет на количество отходов. Там процентов 10 дай бог уменьшения. Или даже меньше. Неожиданно правда?
Да не переработают. Переботка ОЯТ это полезное и хорошее дело. Французы молодцы. Практически единственные в мире умеют это делать в промышленых маштабах.
Обеднённый уран (который 238) это тоже отходы. Не ОЯТ, но отход атомной энергетики. Вот он собственно в закрытом цикле и сжигается.
Про народно-хозяйственные применения урана-238 я не слышал. Урановые стержни для бронебойных снарядов да, но вроде как на этом всё.
Обедненный уран это что-то вроде обычного шлака на любых горных работах. Токсичен, но ничего такого.
Его не надо специально хранить или еще как-то о нем думать. Гора на заднем дворе предприятия это оптимальный способ хранения.
Человечество такого мусора производит горы. На любых горно-обогатительных предприятиях. Это не является проблемой.
>Почему для АЭС должно быть исключение?
Наверное потому что а) с радиоактивными изотопами почти* ничего нельзя сделать, кроме как надежно спрятать и подождать пока они распадутся (полмиллиона лет в случае АЭС, да) б) гигаваттный блок АЭС производит 30 тонн отходов в год, которые помещаются в один контейнер D=4 H=10 метров.
ЗЯТЦ тут никак особо не помогает - количество атомов радиоактивных изотопов он только увеличивает (вот как не парадоксально - при делении 1 плутония 239 получается 2 осколка), скорость распада тоже не увеличивает, только объемы (физические, в кубометрах, за счет посторонних материалов) ОЯТ уменьшает.
* теоретически можно облучать продукты деления урана нейтронами по разным схемам, что бы получить на выходе более короткоживущие изотопы, но на практике невозможно их разделить на достаточно чистые элементы, что бы это работало.
Поэтому давайте отказываться от ядерных электростанций и переходить на угольные, которые выбрасывают радиоактивную пыль из этого самого угля прямо в атмосферу. Зато не АЭС, да.
запасов урана сейчас недостаточно для покрытия потребностей атомной энергетики
Всё так, только одно уточнение: в России. Мы добываем примерно треть от потребляемого. Остальное приходится импортировать, а это как бы ну риски и не комильфо для "энергетической сверхдержавы".
Я подозреваю что многие эко-активисты, особенно те, кто с плакатиками стоят у АЭС и призывают не допущать, были щедро профинансированы традиционными энергетическими корпорациями.
Это не знание, это предположение. Вероятно, что-то подобное должно существовать.
Хотя свинец, конечно, сам разваливаться быстро начнёт, не то что металлы полегче. Это может стать проблемой.
В проекте ИТЭР, кстати, предусмотрены автономные роботы, которые
Приятно видеть упоминание статьи уважаемого tnenergy на Википедии.
Распухание образца из нержавеющей стали под влиянием нейтронов
Правда "Распух образец от 10^23 на сантиметр квадратный. А ITER генерирует 10^21 нейтронов за всё время работы, на тысячи тонн конструкции."
Сама то реакция дейтерия с тритием радиоактивных отходов не производит, но вылетающие нейтроны постепенно превращают конструкцию реактора в радиоактивную, ее части будут менять в процессе работы и они станут радиоактивными отходами.
И таких отходов будет МНОГО.
"Если не предпринимать каких-то усилий по утилизации этого потока нейтронов, то в этом аспекте - радиационном потенциале активации конструкции ТЯЭС с треском проиграет АЭС. 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."
Проблема есть, но не такая, как на АЭС, и значительно менее острая. Во-первых, большинство изотопов элементов может присоединить один, а то и два нейтрона - получится тот же элемент, только другой, стабильный изотоп. Например, водород-1 (протий) превратится в дейтерий, кислород-16 может принять до 2 нейтронов и стать стабильным кислородом-17 или 18, железо-56 - соответственно железом-57 и 58. Так что далеко не каждый захват нейтрона стенками оболочки реактора (токамака или что там ещё) приведет к радиоактивному элементу.
Во-вторых, образовавшийся радиоактивный изотоп за одно превращение (как правило, бета-распад одного из нейтронов в ядре) превратится в стабильный изотоп другого элемента (+1 по таблице Менделеева). В атомных реакторах же осколки деления для превращения в стабильные элементы должные пережить не одно превращение (с излучением при этомрадиоактивных частиц и гамма-лучей).
Так что, резюмируя - да, проблема такая будет, но не думаю, что это сильно критично скажется на экологии.
Да и аппетит приходит во время еды и при достижении «непрерывной и неограниченной выработки электроэнергии» наверняка появятся новые ёмкие ниши её поглощения. Т.е. после массового внедрения термояда активированные элементы конструкций придётся таки где-то отстаивать, там ведь довольно много ценных металлов — вольфрама, бериллия (в ИТЭР — 680 м2 покрытия), при этом мировые запасы бериллия, оцениваются в 80 тыс. т. при цене килограмма ~500$.
Хорошо бы в работы на ИТЭР и ДЕМО привели к миниатюризации реакторов.
Термоядерная энергетика очень перспективная, но удивляют фразы относительно малого количества высокорадиоактивных отходов. При D-T реакции ведь идёт огромное нейтронное облучение самого реактора, и по завершению работы его нужно будет захоранивать или другим образом дезактивировать. Хотя, возможно, это не такие большие объёмы.
Зависит от конструкции. В целом пишут что эти отходы быстрее теряют радиоактивность, чем традиционные, и это метал, а не ядренная смесь изотопов разного агрегатного состояния, которые приходится закатывать в бочки и закапывать куда подальше на десятки тысяч лет.
Эти отходы и есть элементы конструкции - стенки вакуумной камеры. Нейтронное излучение может попортить механические свойства стенки и тогда получится большой хлоп - безобидный экологически, но очень дорогой технологически. Во многих проектах есть еще жидкая рубашка, например Li2BeF4, которая выполняет одновременно функцию теплообменника и экранирования магнитов, но там легкие элементы, из радиоактивного в ней получается в основном только тритий, который можно после очистки обратно в реактор.
Самый важный фактор, а именно конечная стоимость электроэнергии от таких реакторов, пока не определён, а без приемлемого ценника, увы, можно долго рассуждать о плюсах, но так и не увидеть массового внедрения до конца своих дней. Хотелось бы верить.
ну так разговоры какой термояд замечательный уже полвека идут
но до промышленного реактора все также далеко
там в плюс по генерации единичные эксперименты выходят
Я всегда воспоминаю паровые двигатели - принцип был известен человечеству столетиями, но применялся лишь забавы ради, и даже после появления первых паровых насосов они почти повлека применилясь лишь ограниченно в выкачке воды из шахт. А вот потом случилась революция, когда накопилась сумма знаний о термодинамике и материаловеденье, и появилась нужда в машинах. Не стоит смеяться над темой, если она долго не дается.
Так не то, чтобы у нас нет нужды в энергии. Есть, и какая. Над термоядом не смеяться, а плакать впору.
Скажем так — я бы своих денег на него не поставил.
UPD
Интересно, есть ли здесь такие, кто рискнул бы вложиться в акции компании, занимающейся теромядом?
Я вложился бы, было бы что, но мы ученые народ не богатый. Билл Гейтс и Безос вложились.
Тут надо понимать еще какой нюанс - исследования термояда как и ядерные выросли изначально из военной нужды. Если б не желание сделать ядерную бомбу то никто бы и не стал вкладывать баснословные деньги в изучение каких-то засвечивающих фотопленку тяжелых металлов. Ядерные реакторы должны были прежде всего нарабатывать оружейный плутоний, ну еще и очень хорошо подошли для подлодок с ядерными-же боеголовками. Без этого это все таки и осталось бы фантастикой Герберта Уэллса.
Абсолютно то же самое с термоядерной энергией, она была интересна, так как позволяла изучать процессы термоядерного взрыва без необходимости самого термоядерного взрыва. Массово строить термоядерные установки стали в 60х, когда наступил мораторий на ядерные испытания и в воздухе витала атмсофера ядерной войны, но хотелось быть увереным что твои боеголовки взорвуться как должны. Отсюда и токамаки и National Ignition Facility, который даже в теории не может быть источником энергии. Рассказы про мирный термоядерный атом нужны были для позитивного общественного пиара. Когда военные получили все необходимые им сведенья то финансирование исследований резко упало, ученых разогнали, плюс очень удобно совпал скандал с холодным термоядом чтобы заклеймить всю концепцию как идиотскую. Огромные проекты типа ITER, где бюрократов больше чем инженеров, где за все хорошее, против всего плохого, но когда-нибудь потом, делу не помогли.
Что-то стало меняться буквально 10 лет назад на фоне притока частных инвесторов, резких скачков цен на энергоносители и наступления понимания, что только панельки и ветряки сделают недовольными довольно большой процент населения, живущего за пределами тропиков и субтропиков. Плюс совпало расширение технических возможностей - то, что 40 лет назад было доступно лишь в исследовательских лабораториях теперь можно купить по интернету. Helion Energy для какой-то из своих установко покупали компоненты ветряков.
Это напоминает историю применения машинного обучения (с его зимой на 30 лет, а потом стремительным расцветом) и частную космонавтику - истинная цель космической техники для военных - МКБР как средства доставки возмездия и спутники-шпионы, а не освоение солнечной системы, и быстро достигнув определенного совершенства в этих делах ракетная техника прекратила интенсивно развиваться. В годы, предшествующие SpaceX, наступили застой и апатия с безудорожным ростом цен на пуски, коррупцией и потерей компетенции. Но тут пришел Маск и все забурлило, хотя старые игроки заслуженно пострадали. Теперь это происходит с термоядерной энергетикой. Там где были трусоватые академические ученые, мечтающие спокойно на военных и государственных грантах досидеть до пенсии, теперь активная молодежь, у которой от успеха мероприятий зависит судьба. Посмотрим во что это выльется. Но кто первый просечет ценность гелия-3, трития и дейтерия станет новым Рокфеллером.
На данный момент термоядерные стартапы по миру собрали примерно 4 миллиарда баксов, как раз с 2014 года начался новый цикл веры в это направление. Правда 3 миллиарда из этих 4 собрали всего 3 американские конторы - Commonwealth Fusion Systems, TAE Technology да Helion Energy.
Сформулирую так:
Если бы мне предложили инвестировать и предложили натыкать из списка рекомендованных компаний, и там бы была компания по термояду, то я бы не отказывался только потому, что это термояд. Да возникает много вопросов. Но в случае какой-то прорыва открываются уж слишком лакомые перспективы, вплоть до освоения слнечной системы.
ну я тут не увидел никаких достижений и прорывов в исследованиях
обычный рекламный буклет, такой же как остальные
технология перспективная, но ожидать каких-то существенных изменений в виде практического использования не стоит. в том числе и от этого проекта.
А по-моему это случилось, когда появилось не просто материаловедение (читай, умение выплавлять металлические заготовки со стабильными свойствами), а точная обработка деталей. Даже примитивный паровой двигатель не будет нормально работать без точно пригнанных герметичных соединений, шатунно-поршневых элементов, разнообразной запорной арматуры, сальников, клапанов и просто труб одинакового диаметра. А это – прокат, фрезерные и токарные станки, которые способны не только к точной обработке грубых изделий, но и к их массовому выпуску, потому что в средние века умели делать и гораздо более сложные и точные изделия, но делал это один на весь город часовщик-ювелир-задрот. Где-то параллельно еще в ногу идет стандартизация с метрологией, чтобы трубы и муфты на разных заводах были одинаковых диаметров и типоразмеров.
Так что станки - это основа всего, локомотив всей технологической революции (ну после мартеновских печей, наверное).
Солнечная панель появилась почти сто сорок лет назад и как источник энергии по прежнему сильно зависит от субсидий. Так что термоядерные 60 лет разработки это ничего особенного.
Панель сразу давала положительный баланс по энергии. 60 лет разработки… ну не знаю, много ли аналогов? Старинные соборы, бывало, строили несколько столетий, но то просто здание. А чтобы пытались довести до ума технологию, да такую которая просто не работает (бомба не в счет), и как ни крутись так и не… философский камень только на ум приходит.
Еще, нельзя не отметить прямо-таки античную простоту солнечной панели, против запредельной сложности термоядерной установки. Есть конечно надежда, что если оно таки заработает, то пойдет обратный процесс упрощения до минимально-работающего образца.
Я уже приводил пример паровых двигателей. Так же есть электричество - от опытов Вольты до первой электростанции прошел почти век. В природе тоже не бывает электрической лампочки, где электрический ток за счет сопротивления нагревает крошечный проводок до яркого свечения, однако ж сделали и внедрили.
От опытов Вольты до демонстрации работающей дуги прошло лет примерно пять, раз уж мы об освещении. А тут у нас больше на теорему Ферма или тесловскую передачу энергии по воздуху похоже: сумасшедшие гениальные предки набросали чертеж на салфетке, а старательные но туговатые потомки 60 лет пытаются заставить это работать. Безуспешно стабилизируя принципиально неустойчивый процесс.
Это очень может быть, что мы чего-то не знаем и поэтому бьемся как муха о стекло. Вполне возможно, что какие-то несовершённые еще открытия помогли бы (помогут) решить все проблемы термояда. Но совершенно безответственно говорить "будет готово через N лет", вот я о чем.
Была дуга, лейденовские банки и забава публики, а до массового практического применения почти век. Термоядерный синтез точно так же существует в природе и в виде взрыва делался человеком , физика вполне известна, я бы не назвал это безумием типа передачи энергии на расстоянии. Все упирается в технологии, например 20 лет назад не могли хрупкие высокотемпературные сверхпроводники закручивать в провода.
>Вполне возможно, что какие-то несовершённые еще открытия помогли бы (помогут) решить все проблемы термояда.
Открытия в стиле "новое физическое явление" - вряд ли. Тут задачка поинтереснее - в пространстве кошмарной размерности (что-то вроде 10^10^60) пытаться найти точки, где можно создать устойчивую плазменную конфигурацию с крутыми градиентами параметров (=ака дешевый термоядерный реактор). Даже в нащупанных околорабочих конфигурациях в силу высокой размерности пространства приходится наощупь искать более оптимальные решения (например есть проблема масштабирования - то что работает в маленьких установках - перестает работать в больших).
Промышленный термояд будет через 30 лет (с)
Раньше рассказывали про 50 лет.
Прогресс, однако.
Как раз про 20-30 говорили же всю дорогу.
Частники обещают break-even через 1-1.5 года, коммерческие реакторы через 10 лет. У ITER break-even планируется в лучшем случае в 2035 году, а до DEMO я не доживу.
>Частники обещают break-even через 1-1.5 года
Ну даже пересчетный на водороде или дейтерии пока не видно у кого может получится. Helion не показывает достаточно подробностей, что бы быть уверенным, General Fusion дальше от успеха, чем были 5 лет назад, TAE резко замедлились и на Norman 10 кЭв не получили. CFS через 1,5 года даже запустить SPARK не обещают. Tokamak Energy - ну может быть, но не думаю.
Про коммерциализацию все еще печальнее - это ж и материалы нужны и с тритием все проблемы решать.
Helion молчат, потому что у них уже был неприятный опыт излишнего общения с прессой (и кстати они не планируют работать с D-T синтезом). CFS тоже зашевелились очень активно, особенно когда у них вышел их чудо магнит. General Fusion и TAE да, сомнительно, у них и концепции спорные и руководство похоже тоже своеобразное. Тем не менее деньги вложены немалые буквально вот сейчас, первыми тремя компаниями развернуто строительство и Helion и CFS уже льют бетон, и тут одно из двух - или тут надувательство уровня Theranos или Juicero или у них уже есть что-то, что они могут показать инвесторам, что вселяет в них веру в успех - а кому-то еще они показывать ничего не обязаны, чай не академические институты. Конечно часть старапов - надувательство на модной теме, и они прогорят. А часть - надеюсь что нет. Пусть расцветают все цветы.
Я понимаю ваш скептицизм как специалиста, но альтернатива - душераздирающее зрелище обещания запуска DEMO когда он уже никому не будет нужен. Если б микроэлектроннику делали точно так-же, то мы так бы и сидели на лампах.
>Helion молчат
Ну их право, конечно. Но метод адиабатического сжатия FRC требует на порядок-два улучшить удельные характеристики электромагнитных систем по сравнению с тем что есть сегодня в термоядерных установках (уменьшить индуктивность, повысить электропрочность, теплоотвод и т.п.). Ну и кроме того, сколько люди не работают со сжатием плазмоидов, никто так со времен Z-pinch нормально эту тему победить и не смог, ну не считая разве что NIF, в котором брутфорс в виде 500 тераваттного 2 мегаджоулева лазера сочетается с невероятными усилиями по диагностике и файнтюнингу непрямого обжатия.
>и кстати они не планируют работать с D-T синтезом.
Я знаю, что они планируют работать с D-D что вообще дикость, если честно. Объемная мощность Pfus на порядок меньше при почти тех же нейтронах.
>Если б микроэлектроннику делали точно так-же, то мы так бы и сидели на лампах.
Ну, я думаю, вы понимаете, что ИТЭР - он не только от большой любви к 50-летним проектам и спокойной жизни. А от непонимания, как с этой чертовой плазмой и ее поведением сделать УТС проще, чем ИТЭР.
В целом пока наиболее перспективной установкой я считаю ARC от CFS. Там, конечно, с дивертором будут боооольшие проблемы, и с эксплуатацией FLiBe бланкетов могут возникнуть те еще сложности, но всяко проще, чем неизведанные плазменные проблемы.
А можно ли как-то объединить идеи arc токамака допустим и идею сферического токамака? Может ли это повысить эффективность?
Ну, первые промышленные реакторы, скорей всего будут жутко дорогими, как и любые новые технологии. Но рано или поздно технологию отладят изучат и удешевят. Лет через сто термоядерная энергетика наверняка уже будет иметь серьезную долю в мировой выработке энергии.
Конечно, термоядерную энергию пытаются освоить уже не первый десяток лет, но когда появятся первые промышленные образцы, в эту область наверняка хлынут инвестиции и прогресс пойдет быстрей.
Чего только не придумают, чтобы не развивать геотермальную энергетику и системы хранения энергии
Люди обоснованно считают что это путь в никуда. Применимость есть, но не массово.
Геотермальная в странах вроде Исландии - конечно. Массово по миру - нет.
Хранение энергии на 5 минут, для балансировки энергосети - скорее да. Хранение запасов даже на месяц - конечно же нет.
Люди обоснованно считают что это путь в никуда
Поэтому в Британии строят накопитель на 250 МВт*ч 😏 в Австралии - на 100, в США - на 400 и тд
геотермальная в странах вроде Исландии
А когда нужно до нефти добраться - бурят и горизонтально, и на 9 км в глубину, где температура за 200 градусов
Поэтому в Британии строят накопитель на 250 МВт*ч 😏 в Австралии - на 100, в США - на 400 и тд
Так это и есть на секунды или минуты для балансировки. Объемы смешные.
А когда нужно до нефти добраться - бурят и горизонтально, и на 9 км в глубину, где температура за 200 градусов
И что? Как вы предлагаете добывать электричество или тепло из таких шахт? В промышленных маштабах и по адекватной цене естесвенно.
Этого хватает на часы повышенного потребления.Вроде, один энергоблок — около 1000 МВт. 250 МВт*ч — смешно…
Это только одна из установок, в общей сложности в ближайшее время мощности достигнут 20 ГВт*ч
Тогда придется поставить крест на электроавтомобильной индустрии - у них один из главных факторов цены это батарейки.
Этого хватает на часы повышенного потребления.
Вы видели потребление любого города? Вот, например, Москва.
Потребление электроэнергии в Москве (с учётом потребления на собственные нужды электростанций и потерь в сетях) в 2019 году составило 52 598 млн кВт·ч, максимум нагрузки — 8531 МВт. Таким образом, Москва является сбалансированным регионом по электроэнергии и энергоизбыточным по мощности https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%9C%D0%BE%D1%81%D0%BA%D0%B2%D1%8B#%D0%9F%D0%BE%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8
Ваши 250мвт*ч это даже близко не часы.
Австралия построившая такую штуку делает все правильно. Использует батарейку пока запустятся угольные станции. Это практическое применение.
Например, как-то так
Выглядит как какие-то непонятные стартапы. Которые, вероятно, соберут деньги и разбегутся. В лучшем случае построят что-то одно работающее и выяснится что экономически оно не сходится.
Работающие примеры у вас есть?
Работающие примеры у вас есть
Больше, чем у термоядерщиков
Ваши 250мвт*ч это даже близко не часы
Выше писал, что в общей сложности накопительные мощности в Великобритании доведут до 20 ГВт*ч. В год их вводят больше, чем можно построить атомной генерации за 10 лет
Больше, чем у термоядерщиков
Термояд это как обычно через 20 лет. Все понятно. Но зачем заменять одну неработающую технологию на другую непонятно.
Термояд это хотя бы перспективно. Есть смысл деньги в исследования вкладывать. Даже если еще лет 50-100 вкладывать без отдачи придется.
Выше писал, что в общей сложности накопительные мощности в Великобритании доведут до 20 ГВт*ч. В год их вводят больше, чем можно построить атомной генерации за 10 лет
Один блок АЭС это 1 Гигаватт в час. 24/7/350. Две недели на обслуживание.
Ваши 20 Гигаватт часов это меньше дня работы одного блока. А снабжение даже одного города, вроде Москвы, это минимум пяток таких блоков. И ваших 20 гигаватт часов хватит на пару часов снабжения.
Атомной генерации можно построить примерно сколько угодно. Это отлаженный процесс. Дорого и долго, но принципиальных проблем вообще нет. Заносите деньги в кассу и через 10 лет будет построено все за что заплатии.
неработающую технологию
А это тогда что?
Термояд это хотя бы перспективно
В чем перспективы? В лучшем случае получится ещё один тип АЭС с радиоактивными отходами.
Дорого и долго
А накопители - быстро и за разумные деньги.
принципиальных проблем вообще нет
Принципиальных проблем выше крыши: начиная от безопасного размещения в условиях высокой плотности населения вблизи воды и заканчивая нехваткой специалистов и производственных мощностей
А это тогда что?
Это геотермальные станции стоящие в местах где есть горячая вода прям под поверхностью. Я сразу написал про Исландию и подобные места. Там можно, нужно и делается вовсю. На места где такого нет это не распространяется.
В чем перспективы? В лучшем случае получится ещё один тип АЭС с радиоактивными отходами.
АЭС с бесконечными запасами топлива на Земле и не требующие постояных перегрузок и заправок сложным и объемным топливом. Звучит неплохо. Переносится на тот же космос идеально.
А накопители - быстро и за разумные деньги.
Я чуть выше расписал на сколько хватит вашего планирующегося накопителя. И смысл? Балансировать ими удобно и выгодно, другого применения не видно.
Принципиальных проблем выше крыши: начиная от безопасного размещения в условиях высокой плотности населения вблизи воды и заканчивая нехваткой специалистов и производственных мощностей
Градирни без открытой воды рядом отлично работают.
Население работе не мешает. Ну точнее если оно будет нормально относится к АЭС рядом, то никаких проблем. Тут речь скорее о пиаре, а не о реальной помехе.
Специалисты обучаются, производственные мощности расширяются. Заносите деньги в кассу. Маштабирование производств человечество давно освоило. 10 лет на все про все хватит. Пока потребностей как-то не видно. Очереди желающих с деньгами купить себе АЭС под ключ не видно.
местах где есть горячая вода прям под поверхностью
Принципиальной разницы нет - только в глубине бурения. Геотермальное отопление доступно практически в любой точке Земли, например.
бесконечными запасами топлива на Земле
Это уже есть: солнце, ветер, геотермальная энергия. И без радиоактивных отходов.
на сколько хватит вашего планирующегося накопителя
В чем конкретно ваш аргумент против накопителей?
если оно будет нормально относится к АЭС рядом
Риск выброса радиации никто не исключал.
Специалисты обучаются, производственные мощности расширяются
Для 100% перехода на атомную энергию потребуется 15000 реакторов, реактор нужно списывать каждые 50 лет, то есть примерно каждый день потребуется вводить в строй по одному новому реактору. Насколько реалистично уменьшить сроки постройки с 5-10 лет до одного дня? Хватит ли редкоземельных металлов, с учётом того, что из отработавших реакторов их извлечь не удастся? Ну и зачем 10 лет стоить реактор на 2-3 ГВт, если за год можно построить накопитель на 5-10 ГВт?
Принципиальной разницы нет - только в глубине бурения. Геотермальное отопление доступно практически в любой точке Земли, например.
Начиная с определенной глубины разница становится принципиальной. Вам надо поднимать огромные объемы воды так чтобы она не остывала по пути. И тут упс. Остывание прямо связано с длиной трубы.
Да и просто трубу такую для таких объемов прокачки сделать и кормить электричеством очень нетривиально. 10 километров это очень высоко.
Это уже есть: солнце, ветер, геотермальная энергия. И без радиоактивных отходов.
Только вот они не работают. Средняя полоса, зима, облачность, штиль. Месяц ничего не меняется. Упс. У вас электричество кончилось. А вместе с ним и вся цивилизация.
В чем конкретно ваш аргумент против накопителей?
Невозможно сделать батарейку для долговременного (ну пусть неделю или месяц) снабжения хотя бы одного города миллионника. Объемы которые только планируются по вашим словам отстают от требуемых объемов на пару десятичных порядков.
Риск выброса радиации никто не исключал.
Современные реакторы ни разу не взрывались. Никогда. Можно проявить умеренный оптимизм в вопросе возможности радиационных выбросов.
Для 100% перехода на атомную энергию потребуется 15000 реакторов, реактор нужно списывать каждые 50 лет, то есть примерно каждый день потребуется вводить в строй по одному новому реактору. Насколько реалистично уменьшить сроки постройки с 5-10 лет до одного дня? Хватит ли редкоземельных металлов, с учётом того, что из отработавших реакторов их извлечь не удастся?
Вы специально передергиваете? Сейчас никто не хочет нести денег даже на расширение производства. Покупают, но столько что и текущее производство справляется. Вот как в кассу будет очередь стоять приходите, поговорим.
Возьмем, например, ЕС. У них АЭС генерируют 26% электричества. Надо всего х4 от текущего построить чтобы 100% было. При этом 100% конечно же не надо. Всегда удобнее совмещать разные способы генерации, но не суть.
Не выглядит нерешаемой задачей. Франция давно уже справилась и хорошо живет.
Подвижки тут уже пошли. АЭС в ЕС местами признали, а местами обещают признать зеленой энергетикой. Вот добьют признание и можно строить оптом. Наконец-то даже самые непробиваемые поняли что АЭС заметно лучше угля.
Остывание прямо связано с длиной трубы
В Рейкьявик вода пониженной температуры идёт от геотермальной электростанции на отопление за 30 км, при этом успевает остыть всего на 2 градуса
просто трубу такую для таких объемов прокачки сделать и кормить электричеством очень нетривиально
Нефтяники справляются, поинтересуйтесь глубиной некоторых скважин.
Средняя полоса, зима, облачность, штиль
Германия, Швеция получают более 50% энергии от солнца и ветра. Также энергию можно доставлять за тысячу км.
Невозможно сделать батарейку для долговременного (ну пусть неделю или месяц) снабжения
При среднем потреблении домохозяйства в 30 кВт*ч в день на миллионник хватит 15 ГВт*ч на день. При 100% переходе нужно хранить 3 недели. При нынешних ценах на хранение в масштабах США такие хранилища обойдутся в 2 трлн - много, но не неподъёмно.
АЭС генерируют 26% электричества
В общемировой генерации АЭС менее 10% + нужна энергия для отопления. Я так и не понял, что делать с нехваткой материалов для реакторов и нереалистичными временными рамками постройки.
Подвижки тут уже пошли. АЭС в ЕС местами признали, а местами обещают признать зеленой энергетикой
Пока в очередной раз «самая безопасная» АЭС не *бнет. А *бнет она рано или поздно, поскольку даже французское атомное агентство признало, что нельзя АЭС сделать полностью надёжными. Впрочем даже в Китае солнечных и ветровых электростанций вводится в год на порядок больше по генерирующей мощности, чем АЭС, так что пока какую-нибудь АЭС будут строить, мир уже перейдёт на возобновляемую энергетику
В Рейкьявик вода пониженной температуры идёт от геотермальной электростанции на отопление за 30 км, при этом успевает остыть всего на 2 градуса
Не путайте 30км горизонтали по трубе которую можно теплоизолировать и 10км по вертикали по трубе где изоляция не влезет.
Нефтяники справляются, поинтересуйтесь глубиной некоторых скважин
Вы стоимость нефти и стоимость горячей воды не путайте тоже. Вот если горячая вода будет стоить 60 долларов за 160 литров тогда ее будут добывать с 10 километров без проблем.
Себестоимость такой добычи если что тоже довольно высока. В России очень дешевая добыча, и то себестоимость нефти оценивают долларов по 10 минимум. Это будет 6 центов за литр, или 4.5 рубля примерно. Это себестоимость на выходе из скважины.
Германия, Швеция получают более 50% энергии от солнца и ветра. Также энергию можно доставлять за тысячу км.
Вы тоже купились на отчеты зеленой энергетики? Всегда проверяйте как посчитана любая комплексная цифра. Если это проверить невозможно, то вам 100% врут.
Эти проценты получили очень просто. Зеленой энергетикой назвали АЭС и ГЭС. Не то чтобы я был против, это на самом деле так. Но упомянуть о такой мелочи точно стоило бы.
https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_in_Germany
https://energimyndigheten.a-w2m.se/Home.mvc?ResourceId=198022
При среднем потреблении домохозяйства в 30 кВтч в день на миллионник хватит 15 ГВтч на день. При 100% переходе нужно хранить 3 недели. При нынешних ценах на хранение в масштабах США такие хранилища обойдутся в 2 трлн - много, но не неподъёмно.
Вы вот это серьезно? Это на минуточку 10% ВВП Америки. Или половина годового бюджета примерно. И это батарейки, у которых срок службы хорошо если лет 20. Вероятно 10. Еще стоит подумать и производствах всяких. Они очень прилично потребляют, и останавливаться совсем не жают из-за того что погода не та.
И даже такие вложения провалятся если 3 недели ветра не будет. Как думаете избиратели на 15 или на 16 день вас из белого дома на вилах вынесут? После таких трат, которые не помогли избежать всеобщего блекаута из-за плохой погоды.
Соседние страны при этом просто подкинут уголька в топку или увеличат газ в горелке и будут жить и радоваться дальше. Те кто вовремя вложились в АЭС вообще ничего делать у себя не будут. Вам конечно же предложат гуманитарную помощь и постройку АЭС в долг.
В общемировой генерации АЭС менее 10% + нужна энергия для отопления. Я так и не понял, что делать с нехваткой материалов для реакторов и нереалистичными временными рамками постройки.
А спрос есть? Ну чтобы строить заводы по производству реакторов и оптимизировать сроки нужны клиенты. Очередь из клиентов. Ее не видно. Ну и ладно. Если кто хочет купить и имеет деньги - без проблем.
Впрочем даже в Китае солнечных и ветровых электростанций вводится в год на порядок больше по генерирующей мощности, чем АЭС, так что пока какую-нибудь АЭС будут строить, мир уже перейдёт на возобновляемую энергетику
В этом то и проблема всех цифр по ветрякам. У них есть КИУМ. И не как у обычных станций порядка 98-99%, а маленький. Порядка 20-30%. Не забывайте домножать на него.
И посмотрите сколько АЭС Китай строит. С учетом КИУМ в ветряки сами пересчитаете.
Заодно прикиньте коэфициент удобства. АЭС дает электричество когда вам надо, и даже маневрировать уже умеет. А ветряк дает электричество только когда бог ветра захочет.
Решение как это обойти тоже придумали, но дорого. Кто будет платить непонятно. Сейчас немцы платят огромными тарифами. Это их выбор и их право. Больше желающих столько платить как-то не видно.
Как вы предлагаете добывать электричество или тепло из таких шахт?
https://www.novometgroup.com/products-services/renewable-energy-solutions/geothermal-pumps/
"на 9 км в глубину, где температура за 200 градусов" Не так просто эту температуру с такой глубины достать.
> Поэтому в Британии строят накопитель на 250 МВт*ч 😏 в Австралии - на 100, в США - на 400
Мощность Ленинградской АЭС 4.4 ГВт (английский проект Хинкли Поинт Си - 3.2 ГВт), английский накопитель сможет запасти три с половиной минуты ее выработки. Для суточного хранения его надо увеличить в 500 раз. Для запаса на две недели штиля как недавно примерно в 10 000 раз, и это всего одна электростанция, средняя мощность английской сети примерно в 10 раз выше. Годовая выработка в Англии 360 Террават часов. Указанный выше накопитель в 250 МВт часов способен аккумулировать менее одной миллионной доли выработки, это даже не смешно рассматривать в масштабах длительного хранения. Как-то немного бесперспективно.
То что вы забуритесь на 9км не поможет. Камень остынет и всё. Новая тепло будет по каплям идти через теплопроводность камня.
В Исландии и других вулканических местах, геотермалка дешева потому что бурить надо неглубоко, это дешево. Но макс энергия всё равно ограничена сверху, просто взять эту энергию просто, равномерно засеяв местность маленькими дешевыми станциями.
Подумаем над этой проблемой через пару миллионов лет
Вокруг трубы появится 10метров холодного камня, который укутает трубу в шубу.
Количество тепловой энергии на глубине 10 км в 50 тыс раз больше, чем энергии всей нефти и газа https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/Aug/IRENA_Geothermal_Power_2017.pdf
Человечество производит 17 тераватт энергии. Всё внутреннее тепло Земли - даёт 40 тераватт. Очевидно, только незначительную часть этой энергии можно забрать.
Энергия получаемая Землёй от Солнца выше на 2 порядка.
Я думаю, теперь понятно, почему геотермальная энергетика, как основной источник энергии - тупик :-)
теперь понятно, почему геотермальная энергетика, как основной источник энергии — тупикНе думаю, что кто-то серьезно рассматривает геотермику в целом как основной источник. Но локально в подходящих местах вполне имеет смысл. Тем более, что устройство само по себе нехитрое: две скважины, из одной горячая вода выкачивается, в другую охлажденная уходит. Если что, у меня отопление в квартире как раз к такой геотермальной станции подключено :)
Количество тепловой энергии на глубине 10 км в 50 тыс раз больше, чем энергии всей нефти и газа https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/Aug/IRENA_Geothermal_Power_2017.pdf
Ни сказано ни слова про британские Tokamak Energy, которые сейчас делают сферические токамаки на высокотемператруных сверхпроводниках, ни про то, что именно в Британии в следующем году начнется строительство пилотного реактора канадского General Fusion. Еще неплохо было бы добавить про успехи Commonwealth Fusion Systems, Helion Energy, Zap Energy и многих других. У них есть все шансы не только break even, но и коммерциализации термоядерной энергетики довольно скоро, тогда как чиновники от науки любят отодвигать коммерческие планы на 30-40 лет в будущее, когда они уже уйдут на пенсию или помрут, и отвечать будут другие.
Половина статьи общеизвестные факты. Пришлось читать по диагонали.
P.S. Известны ли проекты "Термоядерный реактор как дожигатель минорных актинидов" ?
Вторая кампания экспериментов запланирована на 2021 год на JET.Долго же вы статью в черновиках держали ;)
Вообще кампания идет, но похоже она будет последней в истории JET'а: в ближайшее время его собираются закрывать. Возможно, отсюда и такой интерес термоядерных стартапов к Британии: скоро там появится много свободных специалистов.
Британия вообще забавно попала.
Основную часть угля сожгли ещё в те времена, когда остров был главной фабрикой планеты (как сейчас Китай). Последние шахты закрылись буквально несколько лет назад.
В Северном море было много газа и нефти, но на пару с Норвегией эту бочку уже выкачали.
Крупных рек островам не положено (хотя везде где можно ГЭС понастроили).
Туманный Альбион, как вы понимаете, не лучшее место для солнечных панелей (хотя везде где можно - понатыкали).
Остаётся ветер, и вот с ним более-менее нормально, но расчёты показывают, что даже если окружить Британию двумя поясами офшорных ветряков, этого хватит процентов на 20-30 от необходимого потребления.
Официально делается ставка на атомную энергию. По плану до 2030 года должно быть введено 16 ГВт реакторов, для чего Правительство милостиво разрешило строить АЭС частным компаниям - французам, китайцам и т.д. (кроме Росатома). Но на данный момент все, кто умеет в атом, сбежали из-за чудовищной бюрократии и коррупции.
На таком фоне рассказы про термояд, особенно без указания его недостатков, слишком смахивают на попытку продать населению серебряную пулю.
Или скорее на отчаянную надежду, что хотя бы термояд заработает.
термояд можно отнести к высокорисковым проектам. с неопределенным временем появления и очевидно высокой стоимостью коммерческой энергии в первых поколениях. проект следует рассматривают как научный. на этом фоне и деньги не большие с учетом количества стран участников.
поэтому никто не продает "серебрянную пулю" населению. правительство имеет свободу распоряжаться деньгами.
плюс если не обеспечишь физиков/инженеров работой с определенной долей вероятности они найдут работу в иных странах. и будут работать на чужую экономику
*- по версии британских ученых.
Основным преимуществом использования термоядерного синтеза в качестве источника энергии является то, что лежащая в его основе физика исключает, как расплавление топлива — например, то, что произошло на Три-Майл-Айленде и Фукусиме, — так и неконтролируемую реакцию как в Чернобыле.
С одной стороны вроде бы верно. С другой… слабое утверждение в пользу безопасности, потому что во всех приведённых примерах источником проблем являлась не техника и технология, а «человеческий фактор». Чернобыль и Три-Майл-Айленд — это просто показательные примеры идиотизма в эксплуатации (некомпетентность руководства всех уровней, рабочего персонала и контролирующих органов). Фукусима — это ещё и идиотизм в проектировании резервного питания без учёта очевидных рисков. Если не изменятся организационный подходы — эти люди и с термоядерной установкой что-нибудь нехорошее придумают.
"ти люди и с термоядерной установкой что-нибудь нехорошее придумают." Там физически нельзя чернобыль устроит, в камере единомоментно масксимум грамм топлива. При остановке реактора это все мгновенно охлаждается о стенки вакуумной камеры. Вот что реально может рвануть - крио емкость при сбое сверхпроводимости магнитов. Из-за лавинообразной потери сверхпроводимости несколько мегаватт превращаются в тепло, испаряют весь хладагент, несколько десятков тонн гелия все раскурочивает, в воздух взлетают крайне дорогие магниты, шрапнель сыпется на головы. Поменьше масштабами такое иногда случается на аппаратах МРТ. Миллиард долларов на воздух - сверхпроводящие магниты дорогие, а высокотемпературные сверхпроводящие магниты сверхдорогие. Но это и близко не так опасно, как взрыв активной зоны реактора. Некоторые термоядерные реакторы, типа того же Helion Energy, не используют ни сверхпроводник ни теплоноситель by design, там даже этого пневмошоу с паром и осколками не получится.
Не всё так просто. Термоядерный реактор фонтанирует всеми видами излучений, и если альфу и бету относительно просто заблокировать, то гамму и нейтроны уже намного сложнее. Биозащита вокруг термоядерного реактора имеет толщину в метры, но в ней неизбежно есть "порты" (люки или скорее "норы") для измерения, обслуживания, ремонта, загрузки топлива наконец.
Чем их можно закрыть? Очевидное решение - крышками из свинца или его металлических соседей по концу таблицы Менделеева.
Вот только тот же свинец, хотя и стабилен сам по себе (природная смесь изотопов), однако отлично делится во внешнем потоке нейтронов. С выделением энергии, как и положено всем элементам тяжелее железа.
Когда испытывали Царь-бомбу, внешнюю урановую оболочку, которая должна была дать половину мощности, заменили на свинцовую. Про вынужденное деление свинца тогда ещё не знали. Ожидали взрыв на 50 Мт, а бахнуло почти на 60.
Как вы понимаете, не только лишь все материалы испытывали в условиях "метр от центра взрыва термоядерной бомбы". Как бы тут не обнаружить опытным путём интересные ядерные резонансы...
Люки, дыры и норы не обязательно должны быть прямыми и направленными по радиусу. Достаточно пары изломов, и биозащитой будет бетон, а двери из обычной стали. Это не большой фокус для стационарных реакторов.
Интересно почитать сколько в сравнении на мегаватт энергии типичный токамак мог бы выделять этого самого излучения в сравнении с типичным ядерным реактором. От гаммы хорошо спасает квадрат расстояния, с нейтронами сложнее конечно.
И вообще с открытыми ловушками, три-альфа тот же.
Три Альфа, который когда то был фаворитом гонки, несмотря на хорошее финансирование и успехи в прошлом, застрял. Его будущие установки сильно растут в размерах и сложности по сравнению с первоначальными планами, что является дурным знаком, да и вообще слухи о нем так себе. Тут уж и я соглашусь что p-B синтез для выработки энергии врядли осуществим.
Полистайте здесь: https://inp.nsk.su/sobytia/nauchnye-seminary/ ИЯФ выкладывает видео дистанционных семинаров по ГДМЛ и связанным с ним проектам. Там появляется все самое свежее и без дурацкой популяризации.
Если кому интересно реальное положение с термоядерный энергией проситайте
Такое количество отсылок на британское ядерное агентство, что кажется что это перевод. Но плашки нет. Забыли?
Есть такое мнение, и оно не из унитаза, что термоядерной энергетики человечеству не видать, а деятельность по её осуществлению- всего то суть прожигание государственных средств алчной условно научной мафией. Грубо выражаясь, мягко говоря- хорошо отстроенный более чем полувековой заговор академической верхушки, кстати тоже имеющей своих отпрысков и половинок.
«Чистый ноль»: Стратегия правительства Великобритании на пути к термоядерной энергии