Комментарии 213
YBCO позволяет конструировать сверхмощные магниты гораздо меньшего размера, чем раньше.
А разве не прямо наоборот? По-моему, у высокотемпературных сверхпроводников критические токи гораздо меньше, нежели у обычных.
Так что ВСТП позволяют либо:
— либо кратно увеличить токи, напряженность поля, а магниты сделать меньше размером при том же уровне охлаждения
— либо обеспечить те же параметры магнитной системы при кардинальном упрощении системы охлаждения и расходов энергии на поддержание ее работы
Поэтому уже сейчас необходимо готовиться к окончанию эпохи использования ископаемых типов горючего — и рассматривать альтернативные варианты. Это могут быть реакторы на торииА торий — не ископаемый тип горючего?
Термоядерный реактор работает на водородеИ на гелии работает. И на многом другом. Но если говорить о конкретных реакторах, то надо рассматривать не водород вообще, а тритий и дейтерий.
И почему не сделать реактор прямым и длинным как тоннель, гнать по нему плазму и собирать энергию по принципу МГД генератора… будет длиной 10-100-1000 км так всем же только лучше будет… мощности на всех хватит.
Туннель длиной в километр будет стоить приблизительно миллиардов 50-100.
Уж про 100 км не знаю.
При этом полезный «рабочий объем» (в котором летают частицы) это две тоненькие трубочки примерно с палец толщиной, а не толстенная труба необходимая для работы реактора.
Про торий и бридеры плутония (из урана 238 доступные запасы которого почти в 200 раз больше чем урана-235) в качестве возможной альтернати в новости как раз написано.
Но с ними ситуация лишь чуть лучше чем с термоядерными реакторами — первые рабочие прототипы появились порядка 50 лет назад, но до серийного промышленного применения все никак дойти не могут до сих пор.
Это потому, что исследования тогда и забросили. Почему?
— Ториевый реактор не производит плутоний.
— Ториевый реактор использует другие технологии, отличные от реактора на U-235/U-238. Ничего особенного, но на каждую мелочь типа разработки труб для циркуляции расплавленной ториевой соли (ThF4) надо потратить миллионы долларов и годы научных испытаний.
Если Вы — американское или советское правительство в 1960-х годах, куда Вы вложили бы немалые деньги? В реакторы, которые производят электричество *и* плутоний для ракет, или в ториевые реакторы? Ответ очевиден.
Ториевый реактор не производит плутоний.
Зато производит другой оружейный материал — U233. Собственно реактор не ториевый, а урановый, торий 232 не является ядерным топливом.
Ториевый реактор использует другие технологии, отличные от реактора на U-235/U-238.
Может использовать ровно те же. Собственно до сих пор в реальности так и происходило.
Да, но U-233 надо в 1.5 раза больше, чем Pu-239, и работать с U-233 из-за примесей U-232 гораздо опаснее, чем с Pu.
> Может использовать ровно те же.
Вы имеете в виду подмешивание тория в ядерное топливо обычного (У-238/У-235) реактора? В таком случае, большая часть преимуществ ториевого реактора (на расплавленной соли ThF4) пропадает.
Да, но U-233 надо в 1.5 раза больше, чем Pu-239
И что? Боеприпасы можно клепать ровно так же, только ТТХ их будут чуть хуже — не принципиальный момент с точки зрения нераспространения.
и работать с U-233 из-за примесей U-232 гораздо опаснее, чем с Pu.
От примесей U232 нам поможет жидкосолевой реактор с он-лайн выделением Pa233! А потом уже из чистенького протоактиния получится заветный U233.
В таком случае, большая часть преимуществ ториевого реактора (на расплавленной соли ThF4) пропадает.
Например — перечисленная выше возможность получать чистый U233. А если говорить серьезно, то пока плюсы жидкосолевых реакторов чисто бумажные, и на пути доведения этого концепта до энергетического реактора никто не прошел больше 1 шага из 100.
Это правда. Тем более, что бомбы на уране-233 были сделаны и испытаны.
> А если говорить серьезно, то пока плюсы жидкосолевых реакторов чисто бумажные, и на пути доведения этого концепта до энергетического реактора никто не прошел больше 1 шага из 100.
Более чем 1 шаг из 100. Тестовые реакторы работали (https://en.wikipedia.org/wiki/Molten-Salt_Reactor_Experiment). Конечно, работать с солями фтора, причём в ядерном реакторе трудно и все проблемы ещё не решены. Но если сравнить с прогрессом на пути к термоядерной электростанции — ториевые реакторы кажутся гораздо более доступными.
Тестовые реакторы работали (https://en.wikipedia.org/wiki/Molten-Salt_Reactor_Experiment).
Работали и ядерные ракетные двигатели. Но и в том и в этом случае это оказалось скорее неудачным военным экспериментом. Посмотрите, сколько наработали оба ЖСР. Первый — буквально месяц на мощности, второй — год. И это маломощные исследовательские реакторы!
Но все не выходит никак каменный цветок — отдельные наработки есть, а промышленной энергетики на этих циклах — нет и в ближайшее время не предвидится. Кроме РФ (серия реакторов БН) все постепенно разочаровались и практически забросили это направление к настоящему моменту. В лидерах на данный момент РФ, но лидерство весьма условное — всего 2 работающих реактора (и 3й в планах) за примерно 50 лет развития этого направления.
И дело не только в самих реакторах, но и в необходимости построения цикла полной переработки отработанного ядерного топлива, которою они тянут за собой (без этого в «быстрых» реакторах особого смысла нет)
Мы говорим о совершенно разных вещах — Вы говорите о реакторах на быстрых нейтронах (в которых можно подмешивать торий), в то время как я имел в виду Liquid fluoride thorium reactor (на тепловых нейтронах).
> построения цикла полной переработки отработанного ядерного топлива, которою они тянут за собой (без этого в «быстрых» реакторах особого смысла нет)
В Liquid fluoride thorium reactor проблема переработки отработанного топлива тоже есть, но во-первых, объёмы отработанного топлива во много раз меньше, чем в обычном реакторе, во-вторых, поскольку это жидкостный реактор, отходы можно отделять, не останавливая реактор. Конечно, это тоже не тривиальная задача.
В Liquid fluoride thorium reactor проблема переработки отработанного топлива тоже есть, но во-первых, объёмы отработанного топлива во много раз меньше, чем в обычном реакторе
С чего бы это? Вы собираетесь туда, как в заветных 60х пихать делящиеся материалы оружейного обогащения/концентрации?
поскольку это жидкостный реактор, отходы можно отделять, не останавливая реактор.
С учетом того, что облучательные эксперименты на жидкосолевых мишенях в мире производятся темпом 1 штука раз в 5-10 лет — в этом веке работающего онлайн репроцессинга на ЖСР мы точно не дождемся. А было бы очень интересно посмотреть на радиохимическую установку, которая работает с фторидами при 500 С, выдерживает атомарный фтор, нейтронное/бета/гамма-поле от секундных ПД (нейтронное от изотопов запаздывающих серий, сюрприз-сюрприз) и отделяет сразу несколько десятков нуклидов.
Всё проще. В LFTR используется уран-233 и торий для производства урана-233. Научно-популярное сравнение реактора на жидкой ториевой соли и обычного ядерного реактора (уран-235/238) в этой статье:
aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.4916861
На странице 4 обсуждается количество отработанного топлива.
> А было бы очень интересно посмотреть на радиохимическую установку, которая работает с фторидами при 500 С
В статье есть ссылки на другие статьи про выделение побочных продуктов.
На самом деле вопрос сильно многограннее. С одной стороны мизерный практически опыт по этому направлению показывает, что все далеко не так просто. С другой стороны есть кучка стартапов, которые двигают ториевые ЖСР. На мой взгляд важнее тут не бумажные преимущества, которые перечислены в статье выше (об этом чуть ниже), а "новый облик" АЭС — ториевые ЖСР достаточно экзотичны, что бы сбросить с себя все негативные коннотации современных АЭС.
Что касается сомна плюсов, которые написаны в статье "Advantages of Liquid Fluoride Thorium Reactor in Comparison with Light Water Reactor", то я их разбавлю известными мне минусами, поехали:
- В настоящий момент даже хастелои не позволяют создать стенку ЖСР с рабочей температурой >500 C, что обуславливает очень узкий диапазон рабочих температур для FLiBe
- FLiBe, которая везде подается как панацея имеет низкую растворимость фторида урана, значит в реакторе должен быть высокообогащенный уран, запрещенный для применения в коммерческой энергетике. Теоретически этот момент обходится другими солевыми составами, но там свои проблемы
- Есть гигантские сложности с конвекцией и турбулентностью в таких реакторах. Поскольку реактор управляется запаздывающими нейтронами, а они выносятся турбулентными потоками из АЗ, то нейтроника оказывается завязана на термогидравлику, радиохимию нелинейными обратными связями. Пока это моделировать не умеют и идти к этому придется долго и дорого.
- Онлайн репроцессинг, который обычно предлагается никогда не создавался в реальности — только отдельные лабораторные исследования. Насколько я знаю, химия таких смесей пока плохо понятна, т.е. до инженерии тут тоже долго и далеко.
Вот несколько (далеко не все!) фундаментальных проблем. В попытке создать коммерческую (т.е. рентабельную и лицензированную на безопасность) установку нас ждет гораздо больше!
Еще немножко критики статьи:
However, in a liquid fuel, such wastes can be easily removed during operation. For example, the xenon bubbles out of the fuel as the liquid salt is circulated through the reactor
На уровне концепций там, конечно, все easily. Когда доходит до самых простых облучательных экспериментов, как например прошлогодний в центре Petten, то даже выбор того, какие вопросы экспериментально проверять уже не easily, а список непроверенных концептов по репроцессингу вводит в уныние.
The LFTR can burn off almost all of its fuel including its own transuranic products.
Забавно, эту фразу они не подтверждают ссылкой. А меж тем, первые попытки серьезно посчитать нейтронику и трансмутацию в ЖСР компанией Transatomic power в прошлом году закончились отзывом ORNL, что это все "очень сыро". А ведь эти расчеты надо потом класть в обоснование безопасности, где будут спрашивать за каждую цифру, каждую строчку кода и каждое уравнение в аналитике.
These processes were actually demonstrated in the Molten-Salt Reactor Experiment (MSRE).
В лаборатории на сэмплах.
In LWR, uranium fuel cycle start with 250 tonnes of uranium, 35 tonnes of enriched uranium contain 1.15 tonnes of useful 235U. From this, the waste produced is 35 tonnes of fuel containing 33.4 tonnes of 238U, 0.3 tonnes of 235U, 1 tonne of fission product and 0.3 tonnes of plutonium
Даже удивительно, что авторы забыли про металлические оболочки ТВС, они бы еще тон 20 массы добавили.
Как насчет переработки ОЯТ, раз уж мы сравниваем с реактором, у которого такая переработка есть? В итоге ведь получится ровно то же самое по массе, единственное преимущество ториевого цикла — очень малое количество трансуранов.
Наконец я забью последний гвоздь. Вся эта схема с онлайн репроцессингом Pa233 приводит к тому, что станция является сходу источником оружейного материала — без всяких плясок с радиохимией, скоростной выгрузкой топлива из реактора и т.п. — прям бочка с оружейным материалом встроена в схему.
Такие АЭС никто и никогда не будут допущены к строительству. Даже внутри ядерных держав существует консенсус, что незачем развивать технологии, резко облегчающие доступ к оружейным материалам.
Как-то так.
А вам известен принцип или технология построения мгд генератора хотя бы на 1мвт?
Их нет. Мгд генератор это неподтвердившаяся теория
Каких прототипов? Вы их чего электроды собираетесь делать выдерживающие температуру в десятки миллионов градусов? А организовывать движение Плазмы?
Ни одного действующего прибора работающего даже на температурах 1-2000 градусов. А тут.
с 1960 года, реактор, шах, ишак
Точно!
Всю жизнь читаю одни и те же новости.
«Может, лучше — про реактор?
Про любимый лунный трактор?» (с) В. Высоцкий, 1977 г.
Так что переход на обещания «через 15 лет» это прогресс!
— искусственный интеллект (хотя нет, сейчас уже 5 лет называют)
— емкие аккумуляторы
Ну ИИ подвержен, ИИ эффекту.
Как только он пересекает очередной финишь, то тут же с достижения снимается галочка разумности и финишь рисуется дальше.
Литиевые придуманы в 1980 году, с тех пор особого прогресса нет
Даже никелевые с тех времён подросли по ёмкости на порядок (да, в 10 раз).
В авто/мото литиевые до сих пор не применяются
Нецелесообразно. Несколько лишних килограмм для авто не проблема, зато дешевле в несколько раз и проще в эксплуатации.
а по факту смартфоны как жили один день, так и живут
Это проблема смартфонов, а не аккумов. Засуньте в какую-нибудь 3310 современный аккум схожих габаритов, год про зарядку не вспомните.
Он за год саморазрядом разрядится (а то и быстрее)
Про телефон я утрировал конечно, но вычислительные мощности настольного ПК в кармане тоже чем-то кормить надо. Так что не всё так плохо.
Очень яркий пример: коптеры. Электроника и материалы вполне позволяли клепать их 20 лет назад, однако нечем было питать. Ну просто единицы минут это не серьёзно, а на большее источников питания не было. А сейчас? Хотя тот же литий.
А тесла по вашему на свинце гоняет!? ёмкость литиевых батарей за последние несколько лет заметно (но не сильно ) подросла, а вот их токоотдача подскочила очень сильно, сейчас реально использовать полукилограмовую батарею для электросварки и "прикуривания " автомобиля, прогресс есть, но либо опасно либо дорого.
1 литр горючки(бензин/дизель) ~ 8-9 кВт*ч при самом выгрышном для горючего сравнении (простой нагрев чего-нибудь)
А со временем эта разница будет расти — когда дизеля/бензина производимых их нефти на всех желающих(количество которых постоянно растет, а вот запасы наоборот постепенно снижаются) перестанет хватать.
Насчет электромобилей:
1 — большинство владельцев их как раз и заряжают от домашних/дачных/офисных/стояночных/гаражных сетей, а не на специализированных зарядных станциях
2 — где вы такие дикие цены на зарядных станциях и толпы идиотов ими пользующихся нашли? Даже на самых мощных и дорогих зарядных станциях типа суперчарджеров(50-70 кВт мощности на одно подключение) цены на уровне порядка 20-30 центов кВт*ч (выбирайте страну для примера британия): www.tesla.com/en_GB/support/supercharging?redirect=no
На простых «медленных» зарядках цены обычно лишь чуть выше розничных цен в сети для соответствующего региона, хотя иногда и наоборот ниже (но это уже субсидии/реклама).
Насчет электромобилей все просто — при зарядке из сети киловатт из 15 центов вырастает до 50 на контактах аккумулятора, закон Ома и никакого мошенничества. Поэтому в Калифорнии (за другие штаты не скажу) цена киловатта на парковочных местах с зарядкой $0.49 per kWh, я бы не сказал, что идиотов толпы, большинство все таки покупают автомобили с бензиновым двигателем. А это еще у правительства механизма взимания акциза с «автомобильного» электричества нет.
В промышленном получении энергии никто не жгет дизель или бензин для получения ээ. Даже существенно более дешевую неочищенную/не переработанную нефть уже практически нигде не жгут, разве что «отходы» от ее переработки (мазут) и то в виде дополнительного/резервного/аварийного топлива, а не как основное.
А жгут другие виды топлива — в основном природный газ и уголь, которые в несколько раз дешевле нефти (и тем более продуктов ее переработки). Ну плюс ээ от источников где вообще ничего сжигать не нужно (в основном ГЭС и атом).
Поэтому уже сейчас даже греть что-то электрическом во многих местах оказывается дешевле, чем жечь жидкое топливо самому.
Вот если есть газ (магистральный — по газопроводу), это другое дкло. Тогда да, самому будет дешевле. Как минимум для отопления/нагрева, иногда и для ээ чуть дешевле чем из сети получить можно.
Калифорния вообще особый случай, одно из самых дорогих мест для проживания вообще. Там все дорогое. Но у той же Теслы на фирменных «турбо» зарядках кВт*ч стоит только 26 центов. 49с может где-то и встречается, но у охре… владельцев парковок или под каким-нибудь маркетинговым соусом — типа «заряжаясь у нас вы покупаете только чистую энергия полученную от солнца»
И он будет в несколько раз меньше и легче свинцового, мощнее, медленнее саморазряжаться, дольше служить.
Но и минусы существенные есть (из-за которых в массе по прежнему применяются свинцово-кислотные):
— они дороже в несколько раз
— нельзя использовать на сильном морозе
Свинец в основной массе авто остался не потому, что нет ничего лучше, а потому что это «дешево и сердито».
То же самое про: — искусственный интеллект
Где-то у меня в подшивке затерялся номер «Знания-Сила» за какой-то год из 70х.
Там была интересная статья про международные успехи в деле создания ИИ и давалась оценка перспектив его внедрения. Естественно — в ближайшем будущем.
Поищу, когда будет время — там материала на целую статью.
И тут пока в общем-то не обещают превзойти по параметрам ITER, заявленные параметры существенно хуже чем планируемые для ITER:
мощность только 100 МВт в первом поколении, 200 МВт во втором (ITER — 500 МВт)
соотношение выход энергии / затраты энергии на поддержание только 2к1 (ITER ожидается не меньше 10к1, возможно и больше).
Тут другой подход — на практике доказать применимость и преимущества высокотемпературных сверхпроводников для УТС. И показать что термоядерный реактор может быть относительно небольшим и «дешевым», а не технологическим монстром который приходится строить всем миром несколько десятков лет (что сгодится для уникальной научной установки, которой и будет по сути являться ITER, но неприемлемо для промышленного применения).
А вообще работающие термоядерные реакторы в которых успешно запускается термоядерная реакция синтеза существуют уже довольно давно. Этот будет далеко не первым из них. А к моменту своей постройки не будет и рекордным (хотя стал бы №1 появись прямо сейчас, а не лет через 10).
А вообще работающие термоядерные реакторы в которых успешно запускается термоядерная реакция синтеза существуют уже довольно давно. Этот будет далеко не первым из них. А к моменту своей постройки не будет и рекордным (хотя стал бы №1 появись прямо сейчас, а не лет через 10).Можно подробнее? Честное слово, это не придирка, а реально интересно. Особенно с положительным выходом энергии…
Про положительный выход энергии речи пока не шло, но предыдущие реакторы рекордсмены к этой границе уже вплотную подобрались:
en.wikipedia.org/wiki/Tokamak_Fusion_Test_Reactor — рекорд 10 МВт термоядерной мощности
en.wikipedia.org/wiki/Joint_European_Torus — 16 МВт термоядерной мощности при Q = 0.67 (затраты на подогрев плазмы 24 МВт, мощность выделяющаяся в термоядерной реакции 16 МВт)
en.wikipedia.org/wiki/JT-60, на «горячем» (дейтерий-тритий) топливе на практике не работал, но при тестах на топливе из чистого дейтерия достиг параметров плазмы, достаточных чтобы получить Q = 1.25 если бы топливом была смесь дейтерий+тритий (одно в другое пересчитывается достаточно точно и надежно)
Так что будущий реактор анонсированный в новости и обещающий достичь 100-200 МВт мощности при Q=2 это не что-то уникальное, а просто всего лишь еще один шаг дальше в развитии по давно намеченному направлению. С учетом того что перечисленные выше реакторы были спроектированы и построены еще 20-30 лет назад, а этот ожидается в лучшем случае еще через 10 лет, то вообще не впечатляет.
Интересны в нем в первую очередь не заявленные термоядерные параметры, а в первую очередь относительно скромные размеры и стоимость.
Важно отменить что размер выделившейся энергии — расчетный.
Таким образом, самым большим коэффициентом q обладает например газовая горелка))) соотнести затраты на искру для поджига и многолетнюю работу факела)
Когда же проводят запуск с плазмой из дейтерия или дейтерий-тритиевой смеси термоядерную мощность определяется непосредственно экспериментально — по уровню образующегося при синтезе нейтронного излучения.
Только вот нужного значения тройного параметра (произведение плотности, температуры и времени удержания) не достигли.
Q=1,25 (то есть энерговыделение в пересчете на дейтерий-тритивую плазму на 25 процентов выше, чем энергия подводимая в плазменный шнур) достигнута в реакторе JT-60U в 1998 г. (в англоязычной Википедии ссылки [3][4][5]). Реактор начал работу в 1985 г. Проектировался он, соответственно, ещё раньше. Имел медные (несверхпроводные) обмотки.
Из всех компонентов тройного критерия наиболее важным с практической точки зрения является плотность плазмы и определяющая её плотность магнитного поля. При увеличении магнитного поля в два раза энерговыделение плазмы увеличивается в шесть раз. Что позволяет существенно уменьшать размер реактора в разы, а стоимость — на порядок. Кстати, на настоящий момент именно реактор Массачусетского технологического института «держит» рекорд плотности плазмы:
hightech.fm/2016/10/14/tokamak-nuclear-fusion-world-record
Раньше они уже предлагали проект компактного высокопольного термоядерного реактора ARC, о котором писали на Гиктаймсе:
geektimes.ru/post/262778
Точнее SPARK это демо/прототип/упрощенная версия на пути к ARC, т.к. почти все параметры заметно ниже чем у ARC (хотя и выше чем у любого из сущесnвующих сейчас реакторов) при сохранении всех ключевых особенностей. Но благодаря этому снижению целевых показателей зато и и в несколько раз меньше и дешевле. Видимо с ARC либо поняли, что на нужные параметры пока не выйти не получается (например практические испытания ВСТП катушек дали не настолько хорошие результаты как обещала теория) или просто поняли, что не смогут набрать достаточно финансирования для постройки реактора подобного ARC.
И решили пока ограничиться вариантом попроще и подешевле.
В общем, я полагаю, что нет смысла «бежать впереди паровоза» — идеологически-мотивированные вложения в науку и технику оказывались довольно непродуктивны на большом отрезке времени, например — лунная миссия и последовавшая за ней апатия в отношении космоса. А вот неторопливое освоение, основанное на общем прогрессе во всех областях, неплохо работает. В случае термоядерных реакторов — сверхпроводники понемногу развиваются, на них есть спрос и вне темы термояда, так к чему торопиться? Тем более размахивая флагом освоения спутников Юпитера, когда даже на Земле значительная часть суши не освоена, не говоря уже о наводных-подводных городах, подземных городах, летающих городах и что-там-еще-фантасты-напридумывали.
Что же касается поселений, придуманных фантастами, то, есть вероятность, что на Земле они за ненадобностью сами просто не появятся. Однако, подобно тому, как Человек возникший как вид в Северной Африке, но ныне как раз в Африке технологически развитый не очень, так и пресловутые автономные поселения, отработанные, например, на Марсе, вполне вероятно могут вернутся на Землю в виде технологий уже инопланетных… И, кто знает, быть может, тогда уже земные города, начнут строить по образу марсианских и далее, а не наоборот… )
В качестве довольно условных, но важных границ/вех обычно обозначают достижение тройного параметра позволяющей получить:
1. Q=1, когда энергия выделяющаяся от реакций синтеза равна энергии подводимой на нагрев плазмы для запуска и поддержания реакции в ней. Этот уровень тройного параметра уже был достигнут на практике, причем давно (выше подробности уже запостили), близко к нему к многие реакторы подходили, один превысил
2. Q=5, когда энергии образующихся при термоядерном синтезе альфа-частиц (для DT топлива) достаточно для поддержания нужной температуры плазмы. Этот уровень пока не достигнут, скорее всего первым тут будет как раз ITER, если какой-нибудь из более простых (но более современных и совершенных технологически) проектов не обгонит
Успехом будет самоподдерживающаяся термоядерная реакция с удалением остаточных продуктов реакции. Только как ни крути это ожидается не раньше, чем через 15 лет.
Ее всегда нужно поддерживать — как минимум удерживая форму и сжимая магнитным полем и тратя на это энергию.
Теоретически можно отказаться от нагрева плазмы после начального запуска реакции, когда тепла от образующихся тяжелых заряженных частиц(которые отдают всю/почти всю свою энергию плазме не вылетая из нее) достаточно для поддержания нужной температуры.
Но на практике этого никто даже не планирует — сверхтемпературная плазма очень нестабильна и даже небольшие отклонения параметров и неоднородности могут привести к затуханию подобной «самогорящей» плазмы. Поэтому на дальнее будущее (в реакторах после ITER) планируют продолжать постоянно греть плазму все время работы реактора, только доведя параметр Q где-то до 20-50 единиц, чтобы на поддержание реакции уходило только несколько % вырабатываемой энергии.
geektimes.ru/post/262778
А вот небольшие компании с частным финансированием могут позволить себе рискнуть и сделать проект на самых современных, только недавно появившихся технологиях.
Сейчас человечество потребляет 22,4 ТВт·ч электроэнергии ежегодно (в среднем по миру 3052 кВт·ч на человека, в России — 6588 кВт·ч, в США — 12833 кВт·ч, на Гаити — 40 кВт·ч на человека).
Тут ошибка (непонятно откуда взявшаяся) — потребление энергии в 1000 с лишним раз больше.
Даже если умножить приведенные 3052 кВт*ч на человека в год на примерно 7.5 миллиардов населения Земли, то будет 22.9 ПетаВт*ч (а не Терра, разница ~1000 раз).
В документе на который стоит ссылка приведены данные о 24 255 TWh в год по состоянию на 2015й год (30-32 страницы).
А 22 ТВт*ч это фигня — годовое потребление одного не самого большого города.
что выдаваемая энергия будет примерно вдвое больше, чем затраты на питание сверхпроводящих магнитов
А это интересно откуда взялось? Обычно мощность реакторов сравнивают с мощностью идущей на нагрев плазмы (что нужно для достижение сверхвысоких температур реакции). В т.ч. тут:
That output would be more than twice the power used to heat the plasma, achieving the ultimate technical milestone: positive net energy from fusion.
Ну а сами сверхпроводящие магниты по своему определению энергии при работе (после начального запуска) вообще не потребляют в отличии от обычных электромагнитов. Ее потребляет только система охлаждения к ним.
1. Не существует воспроизводимого эксперимента, который убедительно доказывал бы, что изменения — именно антропогенные (а не следствие, например, каких-нибудь неведомых процессов в океанах, которые вообще изучены менее чем на 2%). Нет эксперимента — нет науки. Зато есть много денег :)
2. Ладно, пусть даже антропогенные. Водяной пар — гораздо более сильный парниковый газ, чем диоксид углерода. Хм, кто-нибудь себе представляет термоядерный реактор без паровой турбины, конвертирующей тепло в электричество? Полупроводниковые термопары уже настолько хороши?
2. Ладно, пусть даже антропогенные. Водяной пар — гораздо более сильный парниковый газ, чем диоксид углерода. Хм, кто-нибудь себе представляет термоядерный реактор без паровой турбины, конвертирующей тепло в электричество? Полупроводниковые термопары уже настолько хороши?
Вот кстати тоже интересует этот вопрос.
Любая электростанция не использующая энергию Солнца (ветер это тоже в общем-то она) или гравитацию (ГЭС, хотя вода в хранилище тоже во многом попадает благодаря Солнцу :) ), выделяет в атмосферу тепло и парниковый газ. И сразу возникает резонный вопрос, если заменить все текущие ТЭЦ/ТЭС, АЭС на ТЯЭС, будет ли выигрыш по выделяемому теплу? По углекислому газу, конечно, выиграть удастся, но вот пар это ведь тоже проблема.
Ну это насколько я понял комментарии.
Если ваш вопрос это сарказм на тему «вредность энергии Солнца», то он неуместен, ввиду того, что Солнце мы пока выключать не научились.
Если вы считаете, что деятельность человека не связана с глобальным потеплением, или этого потепления нет вообще, то ответ на ваш и мой вопрос вообще не имеет смысла.
А если для вас очевидно что-то, что не очевидно мне, то, пожалуйста, объясните подробнее.
Я не утверждал, что такой связи нет или не может быть.
Но свои лично деньги на борьбу с недоказанным явлением я бы тратить не стал :)
потому что он вокруг себя видит...
Но не дальше. Хоть бы почитали, что такое глобальное потепление, почему оно называется глобальным, и к чему ведёт. Что это полное перестроение климата планеты, и что вместо ананасов на вашем огороде вполне может появиться ледник метров 20 высотой, или новый залив.
Ну и да, я не спорю, что биосфера может не успевать справляться с выбросами. Но это еще надо доказать. Звучит логично — это не наука. Люди ошибаются (в том числе в интерпретации наблюдений), а корректно поставленные эксперименты не врут :)
Вот когда будет эксперимент или проверяемые предсказания, тогда можно будет выделять бюджеты на борьбу с «изменениями климата». А пока это вопрос веры и убедительно звучащих слов — ну, хм :)
200 лет назад научным консенсусом было отсутствие необходимости мытья рук между анатомичкой и приемом родов.
Только к науке как таковой все эти консенсусы не имеют ни малейшего отношения. Первый же корректно поставленный эксперимент доказал, что мыть руки всё-таки полезно.
Установленный факт без доказывающих экспериментов и проверяемых предсказаний? Ага. Конечно.
Установленный факт без доказывающих экспериментов и проверяемых предсказаний?
Рост CO2 в атмосфере экспериментально проверен и неплохо предсказывается. Есть и оценки объема антропогенных выбросов CO2 которые несколько больше этого роста (это связано с тем часть CO2 растворяется в океанах). Это вполне себе доказывающие эксперименты и проверяемые предсказания, нет?
Повторюсь однако что по вашей логике теория происхождения человека от объезьяны (а точнее от общего с обезьянами предка) ненаучна пока мы не экспериментально не превратим пару обезьян в человека. Но это, простите, отнюдь не наука, а демагогия.
Опишите осуществимый эксперимент, который хотя бы теоретически мог опровергать антропогенное глобальное потепление. Научный консенсус по принципиально нефальсифицируемой теории доказывает только зависимость людей науки от политиков и денег.
Что до возможного эксперимента то их как минимум два. Останавливаем антропогенные выбросы, наблюдаем прекращение потепления — это эксперимент №1. Не останавливаем антропогенные выбросы но наблюдаем продолжение потепления — это эксперимент №2. С фальсифицируемостью тут полный порядок, знаете ли.
Про эксперименты. Тут ключевое слово — осуществимый.
Сложность постановки эксперимента не имеет никакого отношения к фальсифицируемости, тем более что эксперимент #2, по сути, сейчас фактически реализуется на практике. Но если Вам нужны другие воспроизводимые результаты связанные с теорией глобального потепления то их вообще говоря хватает, просто они не настолько глобальны чтобы одним экспериментом разом все доказать. Рост содержания CO2 в атмосфере — воспроизводимый научный факт. Антропогенность этого CO2 — тоже воспроизводимый научный факт (можно посчитать объемы выброса CO2). Greenhouse effect обеспечивающий удержание тепла при росте концентрации CO2 — тоже воспроизводимый научный факт. Метеорологические наблюдения показывающие глобальное потепление прямо коррелирующее с выбросами CO2 — тоже научный факт. Работоспособность климатических моделей — тоже проверяемый научный факт.
Вопрос, каких именно моделей, предсказания какой точности они дают, и на какой срок. На месяц предсказать погоду по этим моделям мы не можем, на год не можем, а на 10/100 лет можем?
б) Так а где вот это «лучше»-то? Все прогнозы на уровне «взяли текущие тренды и немножко экстраполировали». Эту операцию можно проделать, и не зная ничего о деятельности человечества.
Так а чего Вы смотрите лишь на климатические прогнозы-то? Естественно что любая теория призванная объяснять глобальное потепление будет включать в себя предсказание наблюдаемого глобального потепления. Но есть масса других прогнозов даваемых теорией глобального потепления. Таких как антропогенный рост CO2 в атмосфере, парниковый эффект от CO2, корреляция оных и так далее — вплоть до примеров климата в другие эпохи и на других планетах
А то я как-то в подобной дискуссии поинтересовался и получил в качестве «аргумента» график аж из целых пяти точек.
Но «вот мы все прекратим эмиссию, и температура упадет» — не проверяемое предсказание. Или существует известный способ осуществить это на практике? Сокращение эмиссии в пределах погрешности экстраполяции среднегодовой температуры не в счет, уж извините :)
Рост содержания CO2 в атмосфере — воспроизводимый научный факт.Нет. мы не имеем возможности выключить промышленность, что бы убедиться, что без неё роста нет, а потом опять включить, что бы воспроизвести...
Точно так же мы не можем отдельно выключить другие факторы, как-то повышение температуры верхнего слоя океана, или таяние мезлоты, или лесные пожары или замену лесов на поля и т.п. — что бы удостоверится что именно из-за этого…
В том-то и проблема.
200 лет назад было две гипотезы: «бог на небе есть» и «бога на небе нет». Умозрительное построение «когда-нибудь мы сможем построить ракету и посмотреть с орбиты» не делало гипотезу бога на небе фальсифицируемой. Потому что эксперимент был не осуществим на практике. А когда стал осуществим, выяснилось, что никакого бога на небе нет.
Точно так же на данном этапе развития человечества нереально взять и убедить всех прекратить выбросы. Эксперимент неосуществим.
Умозрительное построение «когда-нибудь мы сможем построить ракету и посмотреть с орбиты» не делало гипотезу бога на небе фальсифицируемой.
Вообще-то делало.
Аналогия достаточно прозрачная?
Вот я взял графики со2 и температуры, немного экстраполировал, и сделал предсказание, ни говоря ни слова о деятельности человека. Предсказания будут ровно те же. Так что наш случай — третий.
Впрочем, вам не кажется, коллега, что мы уже на второй круг заходим?
Попробую с другой стороны.
Скажем, я знаю, что эволюция работает, потому что наблюдаю резистентность бактерий к антибиотикам при не соблюдении курса. Я знаю, что земля не плоская из-за такого явления как горизонт. Но как я могу утверждать, что я знаю, что климат меняется от деятельности человека? Нет ни одного наблюдаемого лично мной явления, которое бы это подтверждало. Точно так же я на самом деле не могу точно знать о существовании бозона Хиггса, я могу только предполагать, что физики из ЦЕРНа не врут. Но при этом куча увлеченных людей не пытается убедить меня в его существовании. Вероятно, потому, что наличие или отсутствие бозона Хиггса не пугает так, как перспектива умереть в Венерианском климате. Но если популярность теории определяется не её предсказаниями, а страхом её гипотетических последствий, мой мозг не может не замечать тут характерный религиозный паттерн.
Теория не может быть недостаточно доказанной. Она может быть или доказана
Не бывает доказанных теорий, повторяю еще раз. Уже 70 лет как до людей дошло что на смену любой «доказанной» теории со временем приходит опровергающая ее новая и что это не только нормально и даже не должно мешать продолжать пользоваться «доказанно неверной» теорией там где она делает достаточно точные предсказания. Но если уж хотите воспользоваться версией про «недостаточно доказанных теорий не бывает» то вот вам факт: научная теория об отсутствии жизни после смерти не доказана. И по Вашей логике попы собирающие деньги на церковь имеют право Вас тыкать в это носом: но ведь не доказано же что Бога нет? Значит он может быть, гоните деньги на храм.
Предсказания будут ровно те же. Так что наш случай — третий.
Теории не существуют сами по себе. Они существуют лишь в определенных контекстах применимости. Ваша теория действительно наилучшая в контексте предсказания содержания CO2 и температуры на следующий год при сохранении существующих тенденций. В более же широком контексте — к примеру на интервале последних пары тысяч лет или в вопросах «что будет если изменить выбросы CO2» — она начинает делать ошибочные предсказания. И в этом контексте эта теория уже проигрывает.
часть его оседает на дно просто так, ещё часть проходит по трофической цепи и тоже выпадает на дно, и ещё часть запирает углерод в карбонатах, которые опять же выпадают на дно
на суше же углерод практически не фиксируется, тем или иным способом окисляется и возвращается в атмосферу
а, на суше только болота достаточно эффективно фиксируют углерод, но их площадь и интенсивность абсолютно несравнимы с океанической
Да, растения гибнут, но… здесь эффект зарплатной карточки. Миллион человек получает зарплату на карточки, и все получаемые деньги с них снимаются, но в результате активы банка составляют миллиарды. И, когда добавится ещё тысяча «быстро сгорающих» карточек — у банка добавится миллион.
Что касается конкретно угля — то со времён распространения белой плесени он больше образовываться не может.
Что касается конкретно угля — то со времён распространения белой плесени он больше образовываться не может.— ну это просто неверно. Если может образовывать торф — может отлагаться и уголь. А торф сейчас образуется очень даже — причем минимум в трех разных экосистемах (сфагновых болотах северного полушария, индонезийских тропических болотных лесах и по-мелочи — в низовых болотах и озерах то тут то там, я хз где они больше распространены)
И уголь образовывался почти всегда (емнип кроме несколькох миллионов лет в раннем триасе, когда было вымирание), хотя конечно не в таких количествах как в каменноугольном периоде… при том, что тогда он образовывался не из «настоящего» дерева (как сегодня в тропических болотах в индонезии) а из каких-то непонятных штук которые уже давно вымерли.
Да, так вот: уголь образуется именно из лигнина, и потому, как много современной травы ни ляжет в торф, каменного угля не получится. То есть в небольших-то количествах будет, но того, что мы понимаем под залежами угля — с того самого момента, уже 300 миллионов лет — не образуется.
Из современных торфов вполне может со временем образоваться — горючий сланец. И сильно вряд ли — каменный уголь.
Загрязнения касаются мизерного % океанской воды. Реально, в океанах её ОЧЕНЬ много. Наши загрязнения составляют % массы океанского вещества, лишь незначительно превышающий % печени барбарийской утки в таблетке оциллококцинума.
Что, разумеется, не следует считать поводом сбрасывать в океан мусор и неочищенные промышленные стоки: это просто неприятно выглядит и может быть опасно для людей, живущих рядом с местами сброса.
Загрязнения касаются мизерного % океанской воды.Этого процента вполне хватает для того, чтобы создать проблемы Большому Барьерному рифу.
Глобальное потепление несёт ещё одну угрозу для существования рифов — обесцвечивание. Данный процесс является одной из наиболее распространённых и малоизученных проблем коралловых рифов.
Во втором же предложении — «малоизученных». Классика глобального потепления — мы это еще толком не изучили, но этого уже надо бояться :)
Не всё написано в вики.
Но считать гибель некоторой части кораллов убедительным свидетельством в пользу антропогенных изменений климата можно только полностью отключив критическое мышление.
Готов согласиться с утверждением «некоторые виды в какой-то степени страдают от деятельности человека, и сокращение популяции некоторых из этих видов теоретически может в какой-то степени сказываться на климате». Но без модели, дающей проверяемые предсказания, все остальное — спекуляции.
Ну реально, в наше время отрицать огромное влияние человека на планету это как-то того…
Типа, мне должно быть стыдно, что я не согласен принимать на веру утверждения, которые невозможно проверить экспериментально? Да ни капельки :) После отказа от навязанного мамой христианства мозг прекрасно научился преодолевать неловкость от несогласия с авторитетами.
P.S. Это не переход на личности, просто рассуждения.
По порядку.
«Очевидно» — не доказательство.
Навешивание на оппонента ярлыка «криптоконспиролог» — просто средство авторитетов поддерживать свой авторитет. Но если вешать такие ярлыки на любое утверждение, идущее вразрез с проталкиваемой авторитетами теорией — это убивает саму возможность найти в этой теории ошибку. А если теория декларируется как заведомо безошибочная, то она не может быть фальсифицируемой по Попперу и считаться научной.
Простой пример: вы можете придумать осуществимый эксперимент, опровергающий теорию антропогенного глобального потепления? Потому что если такой эксперимент на данном этапе развития человечества не возможен даже теоретически, это не наука, а религия.
Про только мне понятные подтверждения. Вам не понятны концепции «экспериментальная проверка», «проверяемое предсказание» или «фальсифицируемость»? Я готов объяснить, задавайте вопросы.
А для теорий, которые невозможно подтвердить или опровергнуть на практике, и которые эксплуатируют страх смерти для повышения собственной популярности, в языке есть специальное слово — религия.
Если вам интересно, почитайте эту ветку из другого поста, там есть прекрасные графики, на основе исследований ледниковых кернов в Антарктиде.
А научный метод работает так: гипотеза -> воспроизводимые подтверждающие и опровергающие эксперименты -> выводы.
Если мы делаем исключение для антропогенных изменений климата, почему бы не сделать и для религии, например? :)
И, да, графики без проверяемых предсказаний и воспроизводимых экспериментов доказывают только непонимание смысла научного метода.
Кроме экспериментов есть еще наблюдения. Разница в том, что эксперимент имеет контролируемые начальные условия, а наблюдение — какие есть. Для научного метода они равносильны.
А) «Глобальное потепление» — следствие промышленной революции
Б) Промышленная революция — следствие «глобального потепления»
В) И то и другое — следствие некоего третьего фактора.
Можно ли с помощью одних только наблюдений разделить эти три гипотезы? Нет. Наблюдения покажут только корреляцию, но не направление причинно-следственной связи. Нужен эксперимент, который давал бы разные результаты для каждой гипотезы, и этим убедительно доказывал, что мы живем именно во вселенной, которую максимально точно описывает гипотеза А, а не Б или В.
По поводу астрономии и астрофизики. Где нельзя провести эксперимент — можно сделать проверяемое предсказание, которое либо подтвердится наблюдениями, либо нет. Но гипотеза антропогенного глобального потепления, AFAIK, не дала пока ни одного предсказания, которое нельзя было бы получить механической экстраполяцией.
Г) Ни одно из этих утверждений не верно.
Вот теперь корректно.
А) «Глобальное потепление» — следствие промышленной революции
Б) Промышленная революция — следствие «глобального потепления»
В) И то и другое — следствие некоего третьего фактора.
Гипотезы Б и В легко опровергаются наблюдательным фактом: глобальные потепления были и прежде, а вот промышленная революция у нас первый раз.
Т.е. опровергает или нет — зависит от выбранной модели.
Выдвигайте новые гипотезы, что там за "дополнительные обстоятельства", вы же за научный метод. А мы опровергнем.
Нет, так неполучится.
Бремя доказательства реальности угрозы (ада, «глобального потепления» и тд) лежит на том, кому нужно, чтобы я начал принимать эту угрозу во внимание.
Опровергать все на свете страшилки никакого времени не хватит, а если из предыдущих моих аргументов не очевидно, что корреляция не означает причинно-следственную связь — делу вряд ли помогут дополнительные примеры.
Гипотеза? Да. Правдоподобная? Да. Доказанная? Нет.
Сомневаюсь, что на данном этапе развития человечество вообще обладает достаточной вычислительной мощностью, чтобы обсчитывать климатические модели требуемой сложности. Мы не можем предсказать, насколько холодной будет следующая зима, но рассуждаем об изменениях климата в долгосрочной перспективе. Парадоксально, не правда ли?
Мы не можем предсказать, насколько холодной будет следующая зима, но рассуждаем об изменениях климата в долгосрочной перспективе. Парадоксально, не правда ли?
Это как раз не парадоксально а ожидаемо. Средние изменения у хаотического процесса посчитать несопоставимо проще чем определить конкретные его значения. Скажем процесс турбулентного обтекания шара потоком воздуха невозможно предсказать (он хаотичен), но вот определить силу сопротивления действующую при этом на шар можно предсказать весьма точно.
Тот факт, что теория антропогенных изменений климата не делает более точных предсказаний, чем простейшая экстраполяция существующих тенденций, как бы намекает на первое.
При таком положении вещей я сделаю не менее точные прогнозы при помощи карандаша и линейки, не привлекая никакие антропогенные факторы.
1) истина не определяется консенсусом
2) растворимость газов в воде обратно пропорциональна её температуре
греем океан — получаем повышение концентрации углекислого газа в атмосфере, потому что у него растворимость выше, соответственно, градиент её тоже будет больше
3) метан — коровы же ;))
Золотые слова. Рад, что есть люди, четко понимающие границу между наукой и политикой :)
Философия описывает четыре основные концепции истины. Классическая, она же аристотелева, когерентная, прагматическая и конвенциональная. Так вот конвециональная как раз определяется через всеобщее согласие, таки консенсусом. При этом замечу, что научному методу отвечает только когерентная.
2. Не совсем. Пар то выпадет в виде осадков, а не будет «висеть» в атмосфере сотни лет. Да и охладить пар можно не только градирнями.
Надо сказать, что я сам обеими руками за электротранспорт, например. Электростанция, которая коптит высоко-высоко или не коптит вовсе устраивает меня куда больше, чем автомобили с ДВС, коптящие прямо мне в лёгкие. Но я за пропаганду электротранспорта честными способами, без попыток завернуть в якобы научную обертку то, что наукой не является.
2. А диоксид углерода спровоцирует ускоренный рост биомассы растений, его усваивающих.
Электростанция, которая коптит высоко-высоко или не коптит вовсе устраивает меня куда больше, чем автомобили с ДВСсвоременный гибрид не коптит благодаря циклу Аткинсона, оптимальной нагрузке (электромотор обеспечивает резкие ускорения, а ДВС работает в оптимальном режиме) и катализаторам, а выбрасывает почти чистый СО2. А если его на метан перевести…
Плюс для него не нужно производить тонны дорогих и «вредных» батарей. И в электросеть вкладывать миллиарды в городские электросети, которые в текущем виде просто не вытянут переход даже трети автомобилей на электричество.
Вот у меня на столе стоит датчик CO2 — он показывает 450ppm, говорят (врут?) что раньше лихие 90е было 350ppm — стоит ли мне волноваться?
2) это вообще не имеет значения, по сравнению с существующими в природе потоками энергии, производимое человеко — будь оно в форме тепла или пара — пока что мизер которым можно пренебречь. Человек конечно влияет на содержание пара (по крайней мере локально) и очень заметно — через землепользование. Спилили лес, высадили поле — испарение замедлилось. Наоборот, отвели реку, оросили пустыню или устроили водохранилище — испарение локально выросло.
Но не только локально — есть мнение что землепользование (и возможно уничтожение мамонтов) уже изменило климат к лучшему — оттянуло наступление следующего ледниковья т.к. оно по некоторым оценкам либо вот-вот, либо уже 1-2 тысячи лет как должно было наступить — а оно не наступило и вроде как не наступает.
Спилили лес, высадили поле — испарение замедлилось.Увы — наоборот. Поля дают кратно большее испарение, чем лес, (а свежевспаханные — порядково).
На самом деле не такое уж огромное преимущество, насколько помню в токамаках увеличение силы магнитного поля в 2 раза увеличивает удельную (на единицу объема) мощность выделяющуюся в реакторе порядка 8 раз.
Т.е. достаточно увеличить магнитное поле удерживающее плазму где-то в 2.3-2.5 раза по сравнению с ITER и искомый результат будет достигнут.
50 млн на 15 лет, кроме оплаты труда и аренды всего, купить оборудование и еще что-то построить надо.
Ранее не хватило 5 млрд $.
Постройка SPARC на порядки более легкая задача, нежели ITER. А 50млн это лишь начальные инвестиции. Сам прототип реактора хоть и меньше будет, чем JET, но на миллиард потянет.
Однако, это положительный выход энергии это очень далеко от условий, необходимых для зажигания плазмы.
потом будет DEMO, на котором планируют обкатать уже коммерческое применение полученных на ITER технологий, при условии, что оно вообще взлетит
DEMO, насколько я знаю, на стадии разработки и согласования концепции, потому что многое в нём будет зависеть от ITER
уверен, tnenergy расскажет гораздо лучше меня
На DEMO будут использоваться инженерные и технологические решения, проверенные на ITER, или уже новое поколение материалов?
DEMO — это не один проект, это зонтичное название массы проектов термоядерных реакторов-наследников ИТЭР. Но раз они наследники, то чаще всего там рисуют консервативные подходы, однако, действительно с новыми материалами. Материалы будут испытываться в лаборатории IFMIF, поторотип которой сейчас пускается в Японии, а сама лаборатория к середине 2020х должна появится в Европе.
я имел в виду, что он не будет работать, как электростанция, исключительно как научный и исследовательский реактор и proof-of-concept
Нагреть газ до десятка миллиарда градусов чтобы потом забрать десятки в виде тепла для превращения воды в пар чтобы крутить турбину)))))
При том что воду близко разместить нельзя а значит будут огромные потери…
Кроме того забор тепла делает а принципе невозможным реакцию синтеза))))
Вложить 1000000000 чтобы получить 1 ))))))
Нагреть газ до десятка миллиарда градусов чтобы потом забрать десятки в виде тепла для превращения воды в пар чтобы крутить турбину)))))
При том что воду близко разместить нельзя а значит будут огромные потери…
Кроме того забор тепла делает а принципе невозможным реакцию синтеза))))
Вложить 1000000000 чтобы получить 1 ))))))
И заметьте, именно потому что он экспериментальный, я упомянул про национальные и частные промышленные(работающие в вашей терминологии) реакторы.
для удовлетворения потребностей человечества достаточно собирать 0,5% солнечной энергии, падающей на Землю
Площадь поверхности земли 510 072 000 км², учитывая что Земля круглая и повёрнута к солнцу одним боком, делим пополам площадь 255 036 000 км² из этого нам надо 0,5% что составляет 1 275 180 км² учитывая КПД солнечных батарей (от 12% до 25%) возьмём среднее и с учётом совершенствования технологий около 20% для массового дешевого производства. Получим в итоге площадь солнечных батарей равную 6 375 900 км² ( Это в два раза больше Индии 3 287 263 км² или меньше Австралии 7 686 850 км²).
Можно конечно закрыть почти всю Сахару 8 600 000км² — 9 100 000км², но от этого задача не легче в плане исполнения.
(Если я где-то ошибся в расчётах, пожалуйста поправьте в комментарии)
Собрать всего 0,5% падающей на Землю солнечной энергии?
Ну что-ж, собирайте, я посмотрю.
для удовлетворения потребностей человечества достаточно собирать 0,5% солнечной энергии, падающей на Землю
= «0,5% солнечной энергии, падающей за землю равняется текущему потреблению энергии человечеством». Так-то надо еще еще КПД преобразователей, передачи и накопления учесть, но первоначальный тезис ни о чем таком не говорил.
0.5% хватило бы на все, с учетом всех потерь по пути. Причем речь это не только об электроэнергии (упомянутые примерно 22 500 ТВт*ч в год на данный момент), а о вообще всей используемой человечеством энергии (включая обогрев, топливо на транспорта и т.д.) причем с запасом «на вырост».
0.5% это примерно 7 000 000 ТВ*ч первичной (сырой, до преобразования/передачи/хранениня) энергии в год.
Солнечная постоянная 1200. Коэффициент панели -0,2.использования мощности — 0,2. Годовая выработка панели 12000,20,224365 = 420квт*часов с 1 м2.
Мировое потребление электроэнергии в мире ожидается 2025 году на уровне 30 триллионов киловатт-часов
Для покрытия необходимо 74 млрд м2 панелей.
Пусть на м2 панели с запасом надо 3 м2 земли. Тогда площадь земельного участка — 214 млрд. М2 или 214 000 км2.
Если форма участка квадрат — то его линейные размеры 463 км.
Эту штуку никто не собирается строить в одном месте. Пустыни Австралии, Монголии, алтай, Калмыкия, Сахара, Невада и Перу…
Стоимость строительства панелей — 40 трлн.д. или 70% годового ВВП планеты.
Но никто не строит! Слишком много вложен в действующие сети, добычу и станции. Что же их одномоментно списывать этим инвестиции?)
Тем более возникает вопрос о собственности на станции и трансграничной передачи энергии в больших объемах. Но 10-15 лет пройдёт и многое поменяется
Единственная возможность в настоящее время использовать солнечную энергию в космосе это путем зеркал из алюминиевой фольги обогревать северные области России для благоприятного климата — увеличение продолжительности жизни, снижение расхода на обогрев.
Достаточный нагрев +50вт на м2. Или 1 м2 зеркала обогревает 28 м2 поверхности.
Но как это глобально повлияет на климат не известно
При необходимой мощности передачи энергии — верхние слои атмосферы в луче превратятся в плазму. Или передача или прекратится или произойдет пробой. Воронка будет просто отличной
Я знаю, куда можно потратить 1.21 ГВатт ;)
А серьёзно, то с дешёвым электричеством можно, к примеру, дёшево запускать грузы на орбиту Земли с помощью наземных лазеров.
Дейтериевый вполне возможен, но для практического применения доберется еще очень не скоро. А вот на исследовательских реакторах (когда не стоит обязательная цель положительного выхода энергии) — пожалуйста, это уже не раз делалось. Чаще термоядерные эксперименты как раз на чистом дейтерии и проводят, чтобы не связываться с тритием и резко уменьшить наведенную радиацию накапливающуюся в процессе работы в конструкциях реактора.
Кто сказал что дейтерия мало? Его просто дофига, в энергетическом эквиваленте — на несколько порядков больше чем запасы всех остальных используемых сейчас энергоносителей (включая ядерные, т.е. нефть+газ+уголь+ядерное топливао) вместе взятые.
Трития естественного(природного) нет из-за короткого времени жизни (природный уже давно весь распался), но его можно получать искусственно из лития, причем прямо на самом термоядерном реакторе.
MIT обещает запустить небольшую термоядерную электростанцию за 15 лет