Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Чаще всего из графита (но есть варианты). Мой вопрос остается в силе.

Каменноугольный пек - связующие при изготовление материала угольного анода, причём практически безальтернативное (используют или собственно каменноугольный пек получаемый из продуктов коксования угля или экстракционный пек, получаемый термическим растворением некоторых сортов углей в растворителях, обычно антроценовом масле), тот же нефтяной пек не позволяет получать материалы с нужными свойствами. Свойства углеграфитовых материалов достаточно сильно зависят от способа их получения.

Впрочем это касается производства алюминия обычным сейчас методом Холла-Эру. Электролиз расплава хлорида всё же идёт в более мягких условиях и тут требования к материалы анода, возможно, будут меньшие.

[AlexAV]

Есть проблема с выбросами хлора при нештатных ситуациях, но это уже сугубо функция культуры производства.

Судя по всему речь об образование некоторого (небольшого, но тем не менее) количества хлорпроизводных ароматических соединений за счёт процесса электрохимического окисления графита в присутствие хлора (при электролизе расплава хлорида алюминия). Сам факт протекания такого процесса (в небольшом объёме, но тут, как говорится, мал клоп да вонюч ) конечно от способа получения материала угольного электрода не зависит. Каменноугольный пек к этой проблеме конечно же не относится.

[AlexAV]

Даже если не обсуждать возможность производства фертильных изотопов из урана238 и тория232, а просто рассмотреть речной сток урана 235 в мировой океан, то можно считать что бесконечный. По крайней мере для покрытия нужд морских перевозок.

Полный вынос урана в океан с речным стоком - 20 тыс. тонн. Этот уран содержит 144 тонн U-235. По энергосодержанию (если реактор имеет низкое КВ и использует в основном только U-235, слабо вовлекая в производство энергии фертильные изотопы, а в судовых реакторах и вообще реакторах малой мощности картина обычно именно такая) это соответствует приблизительно 270 млн. тонн дизельного топлива. Современное потребление топлива морским транспортом около 370 млн. тонн. В общем маловато будет (особенно если учесть более низкий КПД паровых машин атомоходов по сравнению с дизельными двигателями и неизвлекаемые остатки U-235).

Вариант массового использования атомоходов в морском транспорте в долгосрочной перспективе реалистичен только в том случае, если на суше будет существовать достаточно большой сектор энергетики построенный на бридерах, которые бы производили избыток делящихся материалов, что позволяло бы ими подпитывать малые реакторы судовых силовых установок с низким КВ. Только возобновляемых объёмов урана, поступающих в океан с речным стоком, для этого явно недостаточно.

[mbrane]

Чаще всего из графита (но есть варианты). Мой вопрос остается в силе.

Из какого графита...тобой выдуманного...

Никто не в курсе за модифицированную технологию Сёдеберга с инертными электродами, на которую переходит Русал?

не так ... говорит русал, что переходит...

Наверняка в будущем основным способом получения алюминия станет электролиз расплавов хлоридов.

Никто не в курсе за модифицированную технологию Сёдеберга с инертными электродами, на которую переходит Русал?

экологический содерберг и инертные электроды - это ваапче два разных направления

https://rusal.ru/press-center/files/Aluminium_lab.pdf

[mbrane]

Ну, а что там острова есть в проливе, между ними мосты поставить и вперёд...

в прошлом году (уже через 2 недели как я уехад) в  магаданской области прощли дожди - сильнее обычного...Результат...Ну то шо часть Магаданской области просидела без сообщения неделю - это мелочи...Дороги поразмывало так, что в одном месте дорога сошла почти до скалы (метра 4 полосы осталось - да и то она стремная - того и гляди в реку упадет)...Карстовоые пустоты - на дороге (из-за изменения температурного режима мерзлоты) - при сне часто и густо ликвидируют...поддержание дорог в горах и на мерзлоте короче стоит нормальных денег

[mbrane]

), сколько там в коксе каменоугольной смолы осталось? Там проблема ну совсем с другими газообразными веществами. Фосгеном например.

а там пек специально добавляют в анодную массу

[Lieut]

Электролиз расплава хлорида всё же идёт в более мягких условиях и тут требования к материалы анода, возможно, будут меньшие.

В атмосфере хлора графит не горит, в этом случаи он действительно выступает как долговременный инертный анод. А значит есть возможность использовать более качественные материалы без последствий для экономики производства.

[mbrane]

Электролиз расплава хлорида всё же идёт в более мягких условиях и тут требования к материалы анода, возможно, будут меньшие.

В атмосфере хлора графит не горит, в этом случаи он действительно выступает как долговременный инертный анод. А значит есть возможность использовать более качественные материалы без последствий для экономики производства.

А графит  - вы реакторного качества (РБМК) собрались поставлять для производства электродов?

[Lieut]

А графит  - вы реакторного качества (РБМК) собрались поставлять для производства электродов?

Электролизного. Как обычно применяются в расплавах хлоридов. Как и при производстве магния.

Причем тут одноразовые в современной алюминиевой промышленности?

[mbrane]

А графит  - вы реакторного качества (РБМК) собрались поставлять для производства электродов?

Электролизного. Как обычно применяются в расплавах хлоридов. Как и при производстве магния.

Причем тут одноразовые в современной алюминиевой промышленности?

ну вот в электролизном - тот шо тз кокса и пека делают (обжигом или одностадийным  пиролизом) - как раз будет то то шо говорят - остануться гетероциклическая органика , коорая затем начне встурать в реакцию с хлором и оброзовывать диоксины, фураны и прочие устойчивые органические соединения 1-2 класса опасности

[Lieut]

ну вот в электролизном - тот шо тз кокса и пека делают (обжигом или одностадийным  пиролизом) - как раз будет то то шо говорят - остануться гетероциклическая органика , коорая затем начне встурать в реакцию с хлором и оброзовывать диоксины, фураны и прочие устойчивые органические соединения 1-2 класса опасности

Что-то ни при производстве магния, ни щелочи о таких проблемах особенно не слышно. А они все работают с выделением хлора.

PS Может "электролизное" качество одноразовых и инертных анодов несколько отличается?

[crazy_terraformer]

Есмь решение проблемы. Проработку надо поручить Нанотолию, т.к. в результате получается наноалюминий.
Берём из тумбочки гидрид натрия суспензию в диэтиловом эфире и смешиваем с безводным хлоридом алюминия. Стех-ххиометрически. Хлорид алюминия и гидрид натрия растворяются, в осадке натрия хлорид, в растворе тетраалюминат натрия добиваем добавкой порции хлорида алюминия, осадок натрия хлорида выпадает до начала полимеризации AlH3. Гидрид алюминия разлагается при 100°С. Не дёшево, но сердито .

4NaH+AlCl3=Na[AlH4] + 3 NaCl
3Na[AlH4] + АlCl3=4AlH3 + 3NaCl

[библиограф]

К чему такие сложности?
  Сент-Клер де Вилль разработал  в 1854 г. промышленный способ получения алюминия, основанный на восстановлении алюминия металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl·AlCl3. За 36 лет его применения, с 1855 по 1890 гг., способом Сент-Клер Девиля было получено 200 тонн металлического алюминия.
Кстати, лунный снаряд из романа Жюля Верна был изготовлен из алюминия!
— Конечно, друзья, вы знаете, что известному французскому химику Сент-Клер-Девиллю удалось в 1854 году получить алюминий в чистом виде и в значительных количествах. Этот замечательный металл обладает почти белизной серебра, неокисляемостью золота, ковкостью железа, плавкостью меди, легкостью стекла, и его очень легко обрабатывать; вы знаете, что он чрезвычайно распространен в природе, так как является главной составной частью всякой глины и многих других пород. Наконец, он в три раза легче железа, — это чуть ли не самое важное для нас свойство. Одним словом, алюминий как бы создан для того, чтобы дать самый удобный материал для нашего снаряда.
— Ура алюминию! — закричал секретарь комитета с обычным своим шумным восторгом.
— Но, дорогой Барбикен, — сказал майор, — алюминий, кажется, слишком дорог?
— Это было раньше, — ответил Барбикен. — Вначале, при его открытии, фунт алюминия обходился от 260 до 280 долларов, затем цена упала до 28 долларов, а теперь можно иметь фунт алюминия за девять долларов.
— Однако и девять долларов за фунт, — сказал майор, который не легко сдавался, — цена огромная: вспомните вес ядра!
— Без сомнения, дорогой майор, цена большая, но не настолько, чтобы отказаться от драгоценных свойств алюминия.
— Сколько же будет весить такой снаряд? — спросил Морган.
— Вот результат моих вычислений, — ответил Барбикен. — Шаровой снаряд в три метра диаметром и с толщиной стенок в 30 сантиметров, сделанный из чугуна, весил бы 77 400 фунтов, а если его отлить из алюминия, вес его сократится до 20 250 фунтов.
— Превосходно! — воскликнул Мастон. — Это как раз то, что нам подходит.
— Превосходно-то превосходно, — возразил майор, — но, считая по девять долларов за фунт, даже без расходов на отливку, снаряд этот обойдется...
— 182 250 долларов, — перебил Барбикен, — я это отлично знаю. Но, друзья, не беспокойтесь о деньгах: денег будет достаточно для нашего предприятия, я за это ручаюсь.
— Золото дождем посыплется в нашу кассу, — добавил Мастон.
— Ну, как же вы решите относительно алюминия? — переспросил председатель.
— Принято! — ответили члены комитета.

[библиограф]

 Кстати, алюминий можно выделять электролитически не только из расплавов, но и из растворов
безводного хлорида алюминия в бензоле, ксилоле или эфире

[Lieut]

Сент-Клер де Вилль разработал  в 1854 г. промышленный способ получения алюминия, основанный на восстановлении алюминия металлическим натрием из двойного хлорида натрия и алюминия NaCl·AlCl3.

А натрий как получают? Только электролизом расплава хлоридов. Те же яйца, только в профиль.

[библиограф]

А натрий как получают? Только электролизом расплава хлоридов. Те же яйца, только в профиль.

Вы химик, или только прикидываетесь?
В любом случае, вам полезно будет прилежно изучить Основы химии Менделеева
Натрий впервые получил Гемфри Дэви, электролизом на платиновом катоде.
Естественно для промышленных масштабов в середине 19 века электролиз был неприемлем,
прежде всего, из-за отсутствия мощных источников электрического тока
Сен-Клер де Виль добывал натрий для восстановления алюминия, химическим путем
 реакцией восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C, натрий отгонялся и конденсировался в приемнике.
        Na2CO3 + 2C = 2Na + 3CO 

[Lieut]

Натрий впервые получил Гемфри Дэви, электролизом на платиновом катоде.
Естественно для промышленных масштабов в середине 19 века электролиз был неприемлем,
прежде всего, из-за отсутствия мощных источников электрического тока
Сен-Клер де Виль добывал натрий для восстановления алюминия, химическим путем
 реакцией восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000 °C, натрий отгонялся и конденсировался в приемнике.
        Na2CO3 + 2C = 2Na + 3CO

Вы ж ведь понимаете, почему от этого метода отказались сразу как появились соответствующие источники тока?
Приблизительно таким же образом можно и непосредственно алюминий восстанавливать. Но жутко неудобно. Процесс сильно эндотермический.

[crazy_terraformer]

К чему такие сложности?

Гидрид алюминия в хозяйстве пригодится, да и нанопорошковый алюминий .

[библиограф]

Приблизительно таким же образом можно и непосредственно алюминий восстанавливать. Но жутко неудобно. Процесс сильно эндотермический.

Нет, нельзя!
При высоких температурах углерод будет восстанавливать даже окись алюминия, но не до металла,
а до Карбида Алюминия Al4C3

[Lieut]

При высоких температурах углерод будет восстанавливать даже окись алюминия, но не до металла,
а до Карбида Алюминия Al4C3

Не углем, а карбидом кальция. Главное что все равно угольными электродами жечь. По другому такие эндотермические процессы при температурах за 1000 С поддерживать трудно.