Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

На вход процесса поступают CO2 и CO.

Плюс водород.

Какая религия запрещает сжечь уголь и затем пустить газообразные продукты сгорания в процесс?

Вообще-то "сжечь особым способом уголь, а затем из полученной смеси СO и H2 изготовить углеводороды" - и есть упрощённое описание классического варианта CTL. Начиная от совсем классического Фишера — Тропша и заканчивая процессом Sasol.

Вот только получать из синтез-газа метан, хоть в принципе и возможно, но с экономической и технической точки зрения является полным идиотизмом. Синтез метана будет дороже, чем синтез любого другого варианта (метанола, ДМЭ, синтетического бензина) хотя бы из-за сложности очистки метана от прочих газов смеси, а сам метан намного менее удобен в использование, чем любое топливо из выше перечисленных. Какой в этом смысл? Назовите хоть одно преимущество синтеза метана над синтезом бензиновых углеводородов или того же ДМЭ.

[AlexAV]

Нет не ошиблись, метан самый термодинамически устойчивый углеводород.

Это так, но из этого не следует, что его получение технически проще.  Тот же метанол или ДМЭ (сейчас есть катализаторы, позволяющие осуществить его синтез из синтез-газа в одну стадию) получаются вполне с хорошим выходом. А вот далее - с метаном проблема. Выделение из газовой смеси метанола, ДМЭ или тяжёлых углеводородов не представляет сложности. А вот отделить метан от угарного газа, водорода и азота (который неизбежно будет присутствовать во входном газе в качестве примеси) - целая проблема.

Я предполагал, что он проще всего остального в изготовлении.

Проще всего метанол, чуть сложнее (но тоже не особенно) ДМЭ.

[AlexAV]

огда может быть ДМЭ - самое перспективное жидкое топливо из угля ? Там вроде дизель не особо сложно адаптируется...

Вполне возможно. Себестоимость (правда сейчас его в основном получают из газа) приемлемая. Для Китая (сейчас крупнейший в мире производитель этого продукта) приводятся цифры около 2000 юань/т = 320$/т.  (http://www.methanol.org/wp-content/uploads/2016/07/Marc-Alvarado-Global-Methanol-February-2016-IMPCA-for-upload-to-website.pdf).

[AlexAV]

Угарный газ практически колличественно переходит в избытке водорода в метан, в случае парокислородной конверсии азота изначально нет. Процессы сжижения метана хорошо освоены- транспортировка спг

Скажем вот в этой работе рассматривался синтез метана из смеси CO и H2: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50518a057?journalCode=iechad

У них получались следующие составы выходного газа:



Видно, что ни о каком количественном протекание реакции здесь речи не идёт. И в выходном газе СO содержится в весьма значительных количествах.

[AlexAV]

Ветряки в Европе, США и Китае (может и где-то еще) поставляют электричество в сеть дешевле

У ветряков себестоимость зависит от скорости ветра как куб скорости. Поэтому она даже буквально у соседних установок может отличаться в разы. Без учёта нестабильности генератор при среднегодовой скорости 7-8 м/с может быть достаточно выгоден, при <5 м/с - абсолютно бессмыслен. Ветряк в хорошем месте может быть и относительно выгоден (до тех пор пока мы не учитываем проблему нестабильности). Вот только таких мест не так уж и много.

Учёт же нестабильности убивает экономику любого ветрогенератора.

Их проблема - в ненадежности генерации.

Да, но не только. Вторая - достаточно ограниченный технический потенциал. Около 1 ТВт (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421511004836). Т.е. ситуация напоминает ГЭС. Тут правда энергия качеством похуже, её по-больше, но всё равно достаточно ограниченное количество.

себестоимость производства электроэнергии на уровне 4,5 цента

Надо понимать, что эта цифра относится к установкам в достаточно хороших местах (которых немного, но пока ВЭС мало только там и ставят) и абсолютно никак не учитывает проблему нестабильности.

Без учёта стоимости компенсации нестабильности сравнивать ВЭС хоть с углём, хоть с атомом некорректно. Качество энергии просто разное. АЭС может гарантировать мощность, а ВЭС нет.

[AlexAV]

И всегда также надо различать стоимость реактора от стоимости станции.

В стоимости станции стоимость реактора абсолютно доминирует. Для примера Курская АЭС 2 (https://ria.ru/atomtec/20170111/1485495519.html). Стоимость 2-х энергоблоков 225 млрд. руб, общий объём финансирования - около 250 млрд. руб. Как видно различие цифр небольшое.

[AlexAV]

Но 100% это фантастика, реально с учетом потерь в ЛЭП там 50% будет.

Средний фактический КИУМ АЭС по России около 87% (http://www.rosenergoatom.ru/zhurnalistam/main-news/23424/). Не 100%, но в отличие от большинства ВИЭ, отличие не очень велико.

[AlexAV]

Кстати в таблице прекрасно видно, что стоимость "атомной" энергии от некоторых реакторов ВЫШЕ стоимость от ВИЭ. А некоторые на таком же уровне...

Вы как обычно забыли про КИУМ. Ветрогенератор при хороших ветровых условиях и без учёта борьбы с нестабильностью может быть дешевле... Вот только таких мест не так уж и много и расположены часто совсем не там, где живут люди. А при среднем КИУМ 18% (кстати совсем неплохая величина, типичная для достаточно ветреного побережья балтийского моря) - АЭС получается по капитальным затратам дешевле. Ну и кроме того срок службы ВЭС ограничен. Фактический около 20 лет (https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:873368/FULLTEXT01.pdf), а у реактора значительно больше.

Про какую дороговизну энергии ВИЭ можно говорить?

Я Вам уже предлагал оценить стоимость ветрогенерации в Смоленской области. Вот Вам данные о фактической погоде и скорости ветра там: https://rp5.ru/%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D0%B2_%D0%BF%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%8B_%D0%B2_%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B5

Ну и кривые зависимости генерации от скорости ветра для примера: https://www.enercon.de/en/products/ep-4/e-141-ep4/

Очень помогает от неоправданных иллюзий.

[AlexAV]

Нетрудно подсчитать, что при стоимости капитальных затрат в районе 4 670 долларов США за 1 кВт*ч и КИУМ 17% (в среднем по Европе) себестоимость такой электроэнергии возрастет до 15 центов за 1 кВт час....

При капитальной стоимости 4670 номинала и КИУМ 17% реальная стоимость киловатта 4670/0,17 = 27470$/кВт. АЭС такую. чтбы это было дороже только в 2 раза надо ещё поискать. Кажется даже британская Хинкли-Пойнт. где ценник улетел до каких-то неадекватных значений дешевле будет. Если же сравнивать с капительной стоимостью 3000$/кВт и КИУМ 87% для АЭС, то 3000/0,87 = 3448 $/кВт, то это не в 2 раза. а в 8 АЭС по капитальным расходам получается дешевле. Плюс у АЭС срок службы в 2-3 раза выше.

По этим цифрам здесь преимущество АЭС  не в 2 раза, а значительно больше...

[AlexAV]

Это КИУМ а потери в ЛЭП до 30% составляют.

Потери ЛЭП - они для всех есть. При сравнение относительных цифр это мало что меняет.

то вот навряд ли в стоимость реактора входит стоимость его утилизации до состояния "зеленая поляна".

А это вообще нужно, т.е. до состояния зелёной лужайки? Вполне разумно использовать одну и ту же площадку постоянно. Т.е. на месте старого реактора возводить новый.

[AlexAV]

Источники ВИЭ относительно АЭС маломощны и энергия ими генерируемая потребляется "на месте", то есть СЭС в пару мегаватт всю энергию отдаст в райцентр/деревни/фермы расположенные рядом в паре/ десятке  километром, а вот АЭС что бы "сдать" свою энергию надо гнать по ЛЭП иногда за тысячи километров.

Это некий идеал, который в действительности не реализуется. На практике всё обстоит в точности наоборот.

АЭС строят там, где для её энергии есть потребитель, скажем значительную часть мощности Нововоронежской АЭС потребляется Воронежем, удалённым от неё на 30 км, и другими городами Центрального черноземья, тоже не особо удалёнными.

С ВИЭ так обычно не получается. Их приходится строить не там где нужна энергия, а там, где есть условия для их постройки. Скажем в Германии большая часть ВЭС находится на севере, где хоть какой-то ветер есть, а значительная часть потребителей на юге, где ВЭС строить - глупо и бессмысленно. В результате нужна переброска энергии на очень большое расстояние, что сопряжено с потерями, да и само по себе не очень дешево. И так будет практически везде. Места, где нужна энергия, отнюдь не совпадаю с местами, где её выгодно производить с помощью ВИЭ.

Но это половина беды. Ещё хуже - нестабильность. Предположим вы поставили солнечные батареи, они снабжают ближайшую ферму, всё казалось бы замечательно... но тут прилетел циклон с 10-бальной облачностью. И батареи даже днём более 10% номинала не дают. А энергия нужна. Что делать? Тут три варианта.

1) Пускаем дизельгенератор или газопоршневую машину. Они кушают ту самую нефть и газ, без которых мы вроде как собирались обходиться, причём сравнительно малоэффективно. С учётом, что облачная погода в местах, где живут люди не редкость - доля энергии получаемая от них будет отнюдь не мала. Фактически не факт, что мы вообще что-то с экономим по сравнению со случаем, если снесём солнечные батареи по поставим нормальную высокоэффективную ПГУ на том же газе. Это вариант только для удалённых районов, где альтернатива или чистый дизельгенератор, или всё же немного дорогой солярки сэкономим с помощью солнечных батарей.

2) Ставим аккумуляторов столько, что нам хватит энергии в них на столько, чтобы дожить до того момента, когда циклон уйдёт. Это нужны запасы энергии на сотни часов автономной работы. Это при сегодняшнем состояние аккумуляции - безумно дорого.

3) Перебрасываем энергию из местности, где циклона нет.  Диаметр этого циклона может быть и 1000 км. И тут расстояние на которое нужно перебрасывать энергию, равно как и потери, становятся сразу намного больше, чем в случае передачи энергии от АЭС или ТЭС до потребителя. Затраты на инфраструктуру обеспечивающую эту передачу - тоже.

Итого. Потери на передачу энергию меньше только в 1-м или 2-м варианте. Но первый имеет смысл только для удалённых районов, а его оправданность в большой энергетике сомнительна. 2-й - чрезвычайно дорог. 3-й  - ведёт к куда большим потерям на передачу (и вообще затратам на неё) по сравнению с ТЭС или АЭС.

Т.е. без большого (о-о-о-очень большого , сотни часов автономной работы) количества аккумуляции проблема передачи энергии, как и потерь при передаче, для нестабильных ВИЭ более существенная, чем для стабильных источников энергии (если этих нестабильных источников достаточно много конечно).

Так что тут в точности наоборот. АЭС будет скорее всего иметь меньшие затраты и потери на передачу, значительно меньшие, просто за счёт того что она даёт энергию, когда она нужна, а не когда Аллах пошлёт.

[AlexAV]

На договорённостях ОПЕК.

Мишура это. А фундаментальная причина здесь: https://www.rystadenergy.com/NewsEvents/PressReleases/all-time-low-discovered-resources-2017

Т.е. и в этом и в прошлом году открытие новых месторождений обновляла всё новые антирекорды и в 2017 коэффициент замещения запасов нефти и газа составил лишь 11%. А для устойчивой нефте- и газо- добычи нужно, очевидно, >100%, т.е. открывать и вводить в эксплуатацию новых запасов нужно не меньше, чем добыто из земли.

Попросту устойчивое поддержание нефте- и газо- добычи при текущих ценах оказалось невозможно. И этот фактор куда важнее всех договорённостей с ОПЕК.

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Настоятельно прошу воздерживаться от нецензурной лексики.

[AlexAV]

... что еще тебе сказать меряй линейкой масштаб если понимаешь что это такое...

Всё кроме отмеченного на этой карте чёрным - уровни активности реальной угрозы практически не представляющие. А то что закрашено черным - как раз и лежит практически полностью внутри 30 км зоны.  Так что mbrane всё вполне верно сказал.

[AlexAV]

Ну нет  так нет... подумаешь немного уровень повышен... это тоже все фигня...

Действительно фигня. Нет доказательств значимого воздействия этих значений превышения фона на здоровье человека.

P.S. На последней карте изображён какой-то бред из левого источника. Невозможно понять даже что на ней вообще изображено (рад - единица поглощённой дозы, в данном контексте понятие совершенно неприменимое, рад/ч или Бк/м3 - понятно, но что значит RADs (т.е. рад)...). Какой-то безграмотный фейк.

[AlexAV]

А опасное оно все, в разной мере.

Ниже определённого порога - нет. Вред малых доз (не вызывающих острую лучевую болезнь) не имеет никаких доказательств. В любом случае очевидно, что значения радиоактивности ниже тех, которе встречаются в естественных условиях на Земле, достаточно безопасны. А естественный фон на Земле в отдельных районах достигает 45 мкЗв/час (г. Рамсер, Иран). Люди там живут всю жизнь и у них не выявляется никаких отклонений в здоровье из-за этого фона.

Вот карта последствий Фукусимы:


И посмотрите где на ней находится зона >38 мкЗв/час (очевидно, что эти 45 мкЗв/час, встречающиеся на Земле в естественных условиях будут превышаться только там ), эта область полностью укладывается в 30 км зону.

[AlexAV]

Не надо нас обманывать ... вот с тех же  СанПиН 2.6.1.2523-09

Существующие нормы - сверхжёсткие и во многом недостаточно обоснованные, их брали с гигантским запасом (что во многом связана с антиядерной истерикой). При этом достаточных доказательств вреда для здоровья от их превышения нет.

Так что Иран тут не причем.

Очень даже причём. Человеческой клетке абсолютно всё равно попал ли в неё гамма-квант от распада Сs-137 или K-40. Вполне очевидно, что результат будет весьма близким (в упомянутом Рамсере источник высокой радиоактивности кстати - радон и радий, последний по радиотоксичности вполне соизмерим с плутонием). Между естественной и искусственной радиоактивностью нет никакой разницы.

Фактически предложение:

Требования Норм не распространяются также на космическое излучение на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять.

добавлено по той причине, что с этой нормой возникает странная ситуация, что по ней во многих местах, где люди живут тысячелетиями, жить нельзя из-за радиоактивности. Что есть очевидный абсурд. Чтобы обойти этот казус с юридической точки зрения её и добавили.

С фактической же это означает, что норма неадекватно жёсткая. Разделение радиации на естественную и искусственную не имеет смысла, т.к. их воздействие абсолютно одинаково. Соответственно и норма их разделять не должна. Однако в этом случае очевидно, что ставить норму ниже максимального естественного радиационного фона на Земле в обитаемых районах - достаточно странно... Впрочем это и так очевидно.

Текущая странная ситуация - во многом дань неадекватной антиядерной истерики и не более...

[AlexAV]

насколько я понял там данные в час что совсем не безопасно

Меньше, чем встречается на Земле в естественных условиях. И меньше тех уровней, где люди живут много много поколений и много столетий (в областях естественных выходов урановых и ториевых руд) абсолютно без вреда для здоровья. Собственно одного этого факта достаточно, чтобы считать эти значения сравнительно безопасными.

[AlexAV]

Воздействие то одинаковое, но вот на карте приведенной вами показан уровень загрязнения от АЭС

Несущественно. Конкретно в том регионе естественный фон не очень велик (в Токио - 0.03 мкЗв/ч, на побережье Азовского моря скажем естественный фон до 1.8 мкЗв/ч).

надо на что то опираться.

На фундаментальный физический принцип неразличимости квантовых частиц. Воздействие гамма-кванта скажем с энергией 300 кэВ не зависит от того откуда он взялся. На нём не написано "естественный" он или "искусственный". Их воздействие гарантированно будет абсолютно одинаково. Что тут ещё доказывать?

одноразовая норма 50 рентген  допустимая норма.  200 рентген уже все финиш

Вот нормы по однократному облучению как раз хорошо обоснованы. При однократном облучение при дозе более 100 рад действительно высока вероятность развития лучевой болезни, т.е. вред здоровью есть, наблюдаем и очевиден. На основание этого факта предельная допустимая однократная доза 50 рад (в 2 раза ниже типичного порога лучевой болезни) - вполне разумна. Тут всё верно, обосновано и вопросов не вызывает.

Куда большая проблема - малые доза. И проблема в том, что воздействие доз <0.1 Зв/сутки практически никаких зарегистрированных отрицательных последствий на здоровье человека не обнаружено. Вообще никаких. Нет таких фактических данных. Даже гипотеза роста частоты раковых заболеваний не имеет достаточных статистических доказательств, т.е. в статистических исследованиях её изменение меньше погрешности, а по некоторым данным она вообще не растёт, а падает. Т.е. здесь ограничения берутся (в отличие от случая воздействия больших доз) не из обнаруженного на практике вреда здоровью (по той причине, что этот вред нигде и никто не видел и статистически его обнаружить не удаётся), а из недостаточно обоснованных моделей и гипотез.

Но ведь нормативы указанные в нем брались не из "потолка"?

Из линейной беспорогой гипотезы (т.е. из линейной экстраполяции воздействия больших доз, вызывающих лучевую болезнь, в область доз малых). При этом доказательства её корректности отсутствуют.

Вообще здесь - уникальная ситуация, нормы устанавливаются не из факта доказанного вреда (попросту факт вреда не удалось зафиксировать ), а из недоказанных гипотез о теоретической возможности такого вреда без фактических доказательств их достоверности.

P.S. Простой вопрос. Сколько погибло человек в результате аварии на Фукусиме (правильный ответ - 2, утонули в подвале )? И задумайтесь - где десятки тысяч погибших от радиации (а их нет, от радиации не погиб ни один человек)? Если бы дозы в окружающих районах были действительно опасны - они обязаны были бы быть. И где? И сравните скажем с Бхопальской аварией, когда выбросы токсичных веществ действительно превосходили опасную для человека границу. Там кстати погибло 18 тыс. человек.

И кстати. Почему Вы, по собственной логике, не требуете закрыть все заводы по производству пластмасс. Ведь химические заводы тоже иногда что-то выбрасывают. Вот от Бхопальской аварии погибло на порядки больше людей, чем от Чернобыля и Фукусимы вместе взятых. Куда более страшная на самом деле авария. В чём отличие от АЭС?

[AlexAV]

Если в Хиросиме  концу 1945 года в связи с действием радиоактивного заражения и других отложенных эффектов взрыва общее количество погибших составило от 90 до 166 тысяч человек

Откуда Вы эту чушь взяли, не было там никаких десятков тысяч погибших от долгосрочных последствий радиации, это бред.

Вот как раз данные из Хиросимы ярче всего показывают, что вред радиации сильно преувеличен. Заметное сокращение продолжительности жизни зафиксированы лишь у людей получивших дозу более 1 Гр (100 рад), т.е. по сути получивших лучевую болезнь (https://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-08/gsoa-lhe080416.php). Причём сокращение не очень большое, на 1.3 года в среднем (с учётом продолжительности жизни в Японии... каждому бы пожелать столько прожить, сколько статистически проживёт средний японец, получивший лёгкую степень лучевой болезни при ядерной бомбардировке  , не в каждой европейской стране столько живут ). А при меньших дозах эффект был совсем незначительным. Общее количество дополнительных смертей от долгосрочных последствий радиации между 1958-1998 годом суммарно при этом можно оценить как 848 человек (а никак не 450 тыс.).

Более того, те кто получил небольшие дозы, заметно меньше этих 1 Гр - имели даже меньшую вероятность заболевания онкологическими заболеваниями, чем фоновые значения (http://elib.biblioatom.ru/text/buldakov_radioaktivnoe-izluchenie-i-zdorovye_2003/go,66/   про Хиросиму на странице 66). Т.е. вообще видимо никакого ущерба для здоровья не получили.

И это на город сбросили атомную бомбу... В общем из всех эффектов ядерного взрыва радиация оказалась наименее значимым...

а про ЧаЭС -- тишина.

Может просто говорить не о чем за отсутствием эффекта?

P.S. О последствие аварии 1957 года на здоровье населения можете кратко посмотреть по ссылке http://elib.biblioatom.ru/text/buldakov_radioaktivnoe-izluchenie-i-zdorovye_2003/go,66/ на странице 59. В общем никаких, у исследованной группы смертность была даже ниже фона. С Чернобылем скорее всего та же самая картина.