Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Ну вот любую новость бери - всё подделка и журналисты врут, врут, врут.

Так действительно, когда читаю новости от этих товарищей, касающиеся тех областей к которым приходилось иметь непосредственное отношения, в 2/3 случаев мне почему-то вспоминается шарж.

[AlexAV]

Сооружение выглядит не очень энергоёмким. Видимо  EROEI будет запредельным. 

EROIE и экономическая себестоимость (у конечного потребителя) – вещи крайне близкие. Пусть огласят стоимость киловатта станет ясен и EROIE, если больше 15ц/ кВтч – значит меньше единицы.

Вообще система использует очень сложную и нагруженную механику, что подразумевает высокую себестоимость и низкий EROIE.

[AlexAV]

Я встречал оценки себестоимости электроэнергии подобных систем. Меньше 0,1 цента за Квт*ч.

Обещать как говорится...

Когда в прайсе конечного потребителя появится цена 0,1 ц/кВтч можно будет полностью согласится о огромной перспективностью такой системы. А пока говорить собственно не о чем. Реальная себестоимость может быть определена только на основании данных о фактической эксплуатации системы.

Если 15 центов, то 1. То при 0,1 цента 150 стало быть?

Собственно около того.

[AlexAV]

Но летательные аппараты, поддерживающие себя исключительно с помощью электроэнергии солнечный батарей уже есть.

Это сверхлёгкий планер с большим удлинением крыла и аэродинамическим совершенством под сотню. Такой планер может не то что на солнечных батареях летать сколь угодно долго, а вообще без двигателя, набирая высоту в термиках.

В схеме с несущим винтом фокус уже не пройдёт. Аэродинамическое совершенство если будет хотя бы 4-5 и на том спасибо.  Очень сомнительная схема для летательного аппарата с  "солнечным питание".

[AlexAV]

Новый грузовик Daihatsu работает на  топливных элементах не использующих платину.
http://www.computerra.ru/88825/novyiy-gruzovik-daihatsu-rabotaet-na-neobyichnyih-toplivnyih-elementah/

Как обычно… Читаем внимательно.

В качестве топлива в элементе Daihatsu используется гидразингидрат, который обеспечивает ту же производительность, что и водород, но при этом находится в жидком состоянии. Это облегчает процесс заправки.

Гидразин действительно активнее водорода и намного удобнее в топливных элементах. В частности для него оказывается достаточно никеля на матрице. Вот только это не новость, а нечто хорошо известное уже лет пятьдесят.

Гидразин-воздушные топливные элементы не получили широкого распространения по другой причине. Это дикая токсичность гидразина, вполне соизмеримая с боевыми отравляющими веществами. Да и дорогой он. Но главное всё же первое.

[AlexAV]

Разговор что нефть и газ кончатся к 2025 или 2043 году - это болтовня ни о чем. Соответственно переносить мелкие особенности современной цивилизации на такой временной горизонт, не рационально.

Ага. Динамику ценника на нефть на за последние 10 лет посмотрите. Это и есть показатель исчерпания.

Большая часть этих запасов доступная немногим более чем метан Титана.

[AlexAV]

А да доллары, ЕРОИ совсем про них забыл.

Я не про них, я про ресурсы которые в Земле лежат.

Нефть с EROEI<1 вообще не является энергетическим ресурсом.

[AlexAV]

ларва могли бы уже перевести как личинка правда... тут вроде спрашивали откуда пластик брать...

Интересный пластик. Прочность почти до 100 МПа, т.е. фактически на уровне нейлона. Неплохо.

Правда жуков надо чем-то кормить.  

[AlexAV]

U-238 подвержен фотоделению фотонами высокой энергии(1МэВ), выделяется порядка 200 МэВ энергии. Причем этот 1МэВ тоже идет в тепло, а не пропадает зря.

Фотоделение - не подходит из-за сильного поглощения электромагнитного излучения электронными оболочками. Быстрыми нейтронами его можно делить.

В конструкции супербомбы на 100Мт половина мощности приходится на фотоделение U-238.

Не было там фотоделения. Только деление на надпороговых нейтронах.

Вообще возможность производства энергии из низкообогащённого урана по средством его деления на высокоэнергетических нейтронах, получаемых при взаимодействие протонного пучка высокой энергии с веществом, вполне надёжно подтверждена. Вот только технические сложности создания такого электроядерного реактора оказались столь значительны, что пока это не удаётся.

Там собственно возникают две проблемы. Первая - как обеспечить ввод пучка в реактор таким образом, чтобы это было совместимо с требованиями безопасности системы. Вторая - сильная неравномерность тепловыделения. 

[AlexAV]

На Земле есть еще куча изотопов, имеющих, по сравнению с железом, избыточную энергию.

Только вот энергию пока удаётся извлечь только из двух - урана и тория.

[AlexAV]

ХИТИН И ХИТОЗАН

Пластик более чем достойный вот только...

В 90-ые годы стоимость технического хитозана составляла 30—40 долларов за килограмм, а производные хитозана цени­лись примерно в пятьсот раз выше. Сегодня цены возросли примерно в 5-7 раз и продол­жают расти.

Собственно как говорится весточка из того нового дивного мира, который у нас будет после исчерпания углеводородов. А ведь природные полимеры в любом случае будут дешевле чем те которые придётся получать из биомассы химически...

[AlexAV]

Сама реакторная часть может быть очень просто устроена, к примеру в виде циркулирующего расплава солей урана или тория.

Вот это только едва ли можно назвать словом "просто". По сути пока построить сколько-нибудь приемлемый реактор на расплавах солей не удаётся (хотя даже без всяких внешних источников нейтронов его нейтронофизические преимущества очевидны). Там огромные проблемы с коррозионной стойкостью материалов. Т.е. к чистой смеси фторидов материалы подобрать ещё можно. Но вот только в процессе работы там накапливаются продукты деления, а к такому адскому бульону из фторидов урана (тория), бериллия, лития, циркония с половиной таблицы Менделеева из продуктов деления уже как-то не очень.

Все эти заморочки с поткритичностью и делают чтобы с экономить за на системах безопасности.

Вот только пока не то что экономии, а вообще сколько-нибудь приемлемого реактора не получается.

[AlexAV]

А в чем собственно сложность? Берете под критичный кусок топлива, облучаете его нейтронами и в нем идет затухающая цепная реакция.

Да в идее всё элементарно, а вот в практической реализации - надо как-то через корпус ввести пучок в топливо, причём желательно более менее однородно по сборке, что уже совсем не просто.

 

Ну так можно очищать, от продуктов деления прямо в процессе.

Можно в теории. Но пока техпроцесс пригодный для промышленного применения не разработан.

[AlexAV]

В MSBR-1000 этот процесс не отработан?

Так его в металле не существует. Это только пока бумажный проект. Что там можно было отработать?

Реально работал только опытный реактор MSRE (на 7,4МВт) причём ещё в 1964-1969 годах. И после к этой теме больше уже по сути никто не возвращался (не считая бумажных проектов). Собственно это само по себе говорит на сколько это "просто". И там никакого отделения осколков "на лету", т.е. в процессе работы реактора не было.

Эта проблема решаеться вроде в рамках ИТЕР.

ИТЭР - это совсем другая машина с совершенно иной конструкцией и требованиями. К электроядерным реактором это вообще никакого отношения не имеет (ввести пучок в большую вакуумную камеру и в сборку - задачи разные).

Не проще ли саму сборку приспособить к пучку?

Может быть. Но как? Если мы вводим тонкий пучок образуется очень горячая (но малая по объёму) область, а в окружающем топливе плотность тепловыделения оказывает наоборот слишком низкой. При этом мощность пучка оказывается ограничена тепловыделением именно в горячей зоне (теплопроводность материала накладывает ограничения на предельную плотность энерговыделения в топливе). Плюс к этому неравномерность выгорания сборки (а это значит ещё требуется в процессе работы осуществлять частую перестановку элементов, чтобы хоть как-то это сгладить.

Это как раз тот случай когда мы имеем ряд проблем, причём по отдельности они решаются, а вместе уже становится тяжело.

[AlexAV]

Смысл то был в том, что будущее за реакторами без цепной реакции, типа того, что на правительственный грант разрабатывали ( см.  Ответ #5287 https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,66577.msg2674903.html#msg2674903)

Концепция неплохая, но её надо экспериментально проверять. Т.е. пока не сделана опытный реактор полностью не ясно какие проблемы при этом возникнут.

Обедненного урана уже сейчас горы скопились, а тория столько, что он скорее сам распадется, чем его весь добудут. В каждой тонне гранита его 18 г, базальта - 3 г. В среднем в каждой тонне земной коры 8-13 г. И не нужно разделение изотопов.

Его оттуда ещё извлечь надо со сколько-нибудь приемлемыми затратами...

Использование - 100%. После облучения - в отстой лет на 100, чтоб не возиться с высокоактивными отходами(можно придумать, как использовать тепло распада), потом выделение непрореагировавшего вещества, и в новый цикл.

Активность отработанного топлива и обращение с ним (в том числе переработка) здесь будут мало отличаться от ОЯТ обычных реакторов, никакого особого выигрыша здесь нет.

Отходы в принципе не будут иметь реактивности(склонности к цепной реакции). Нужно только тепло утилизировать.

Будут. При облучении даже в низкообогащёном уране накапливается плутоний. Обращение с таким облучённым топливом будет не слишком отличаться от обращения с ОЯТ реакторов на быстрых нейтронах (типа БН).

[AlexAV]

Выигрыш только в том, что нет необходимочти срочно перерабатывать ОЯТ. Можно дождаться, пока самые активные изотопы не распадутся естественным путем.

Ну это и о ОЯТ обычных реакторов можно сказать. Т.е. чем больше выдержка до переработки - тем проще и дешевле перерабатывать. Особого отличия здесь нет.

С учетом, что изначально в топливе не будут представлены изотопы поддерживающие цепную реакцию, наработанные изотопы не будут в таких количествах, в тоже время будут наработаны осколки деления, которые будут поглощать нейтроны.

При облучении низкообогощённого урана быстрыми нейтронами содержание плутония будет постоянно нарастать пока отношение содержания плутония к урану-238 не достигнет значения приблизительно 16% (равновесного, когда скорость деления плутония равна скорости его наработки). При обращении с таким материалом вопросы критичности учитывать совершенно необходимо.

[AlexAV]

Холодный термояд реализован? http://sci.forblabla.com/blog/45428266526/Holodnyiy-termoyad-realizovan?from=mail&l=bnq_bn&bp_id_click=43896638389&bpid=43896638389   

Работа Андреа Росси? Честно говоря это производит очень плохое впечатление. Т.е. о создании заявлено ещё в 2009 году. И с тех по ни одного независимого подтверждения с публикацией в приличном издании. А ведь работа (если это не фальсификация) - нобелевская. Такого не бывает. Плюс мутный ореол секретности, что как известно первый признак шарлатана.

Если с чем-то сравнивать, то очень пляски вокруг торсионных полей напоминает...

[AlexAV]

Поэтому быстрое истощение сланцевых скважин просто миф. 

На 88 тыс. б/c пробурили с января по декабрь, при этом за этот период на 63 тыс. б/c старый фонд просел (при том что он совсем не старый, ему всего несколько лет). Т.е. сейчас более 70% мощностей работает просто на сохранение статуса кво. Вообще-то это действительно похоже на быстрое истощение. Причём рост снижения производительности старых скважин идёт явно с ускорением.

Ну а то, что бурят пока быстрее, чем мрут старые скважины здесь как-то много не меняет... В забеге красной королевы красная королева всегда выигрывает.

[AlexAV]

А Вы уверены что эти цифры вообще правильно интерпретируете?

Да есть глюк. Не с января по декабрь, а  с декабря по январь. Т.е. за месяц. Но суть это не меняет 70% мощностей - просто на сохранение статуса кво. И ускоренный рост снижения производительность "старых" (на самом деле им всего несколько лет) скважин тоже.

А алармисты из-за странных цифр уже комментарии глубокие делают...

Цифры там не странные а вполне нормальные. Изменение добычи за месяц по факторам  плюс изменение в этом месяце по годам. Тенденции тоже достаточно очевидны.

[AlexAV]

Ждём панели с КПД 80-90% - наноантенны и спокойно выводим цивилизацию на новый уровень.

С учётом очень сильного поглощения плазмонов в металлах (из-за чего собственно плазмонная электроника и по сути не получается) такое цифры КПД мягко говоря сомнительны.