Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[ВадимZero]

Про энергетику на основе урана из морской воды.
http://www.atomic-energy.ru/interviews/2012/08/24/35537

[Q]

Вот нашёл http://www.odnako.org/blogs/show_22176/.

Компания Bosch вслед за Siemens покинула проект строительства масштабных солнечных электростанций в Северной Африке в рамках проекта Desertec. Ранее от планов использования солнечной энергии отказалась Испания. Европейский план обретения "энергетической независимости за счёт возобновляемых источников энергии" явно проваливается.

Провал европейской — да и любой другой — программы развития альтернативной энергетики абсолютно неизбежен. Я — как человек имеющий, помимо всего прочего, ещё теплофизическое образование — предсказывал это с самого начала. Причина тут очень проста. Всевозможные альтернативные источники энергии сильно рассеяны, распределены по миру.

На один квадратный метр поверхности, перпендикулярной солнечным лучам в космосе на уровне земной орбиты, падает 1400Вт. До земной поверхности доходят 1100Вт — остальное переизлучают так называемые парниковые газы (ещё в 1909-м году великий американский физик Робёрт Уильямс Робёртович Вуд прямым экспериментом показал: парниковый эффект не нагревает, а охлаждает, ибо парниковое покрытие не пропускает тепло не только изнутри наружу, но и снаружи внутрь). Но 1100Вт — неимоверно мало по меркам сколько-нибудь вменяемой энергетики. Это чудовищно ничтожный для эффективной работы поток излучения. Для сравнения: ноутбук, где я пишу эту заметку, потребляет более 100Вт, то есть если бы крышку ноутбука целиком сделать из солнечных батарей, их не хватило бы для его питания. Если же учесть ещё и коэффициент полезного действия этих энергоустановок, то окажется: например, современный ветроэлектрогенератор (даже при том, что ветровой поток концентрирует мощность излучения с громадных площадей) за весь срок своей службы выработает меньше энергии, чем уйдёт на его изготовление, поскольку изготовление такого устройства — это тоже достаточно сложная работа.

А, скажем, солнечные батареи производятся по технологиям, выбрасывающим в окружающую среду неимоверное количество всяческих опасных веществ, и это также крайне серьёзно влияет на их эффективность, поскольку всю эту ядовитую дрянь надо куда-то девать, а это также требует времени, денег, то есть в конечном счёте — энергии.

По всему этому можно быть совершенно уверенным: никакие технические чудеса в обозримом будущем не позволят обеспечить приемлемую экономическую эффективность так называемой альтернативной энергетике. Она имеет смысл только там и тогда, где и когда принципиально невозможно подключиться к обычной системе энергоснабжения. Например, автоматический измеритель для метеорологии приходится делать на чём-то вроде солнечных батарей или ветроэлектрогенератора, потому что туда, куда этот метеоизмеритель ставится для работы, невозможно протянуть провода вообще. Вот там имеет смысл такая альтернативная энергетика. В тех же местах, где есть возможность протянуть обычные провода, так и надо делать.

Что касается докладов об альтернативной энергетике, все они умалчивают об одной мелочи: какие дотации приходится давать на то, чтобы производить компоненты этой энергетики.

И всего этого ещё мало. Есть ещё один важнейший фактор — стабильность работы энергосистемы. Ведь ветер дует не непрерывно, солнце светит не круглосуточно. Значит, устройства альтернативной энергетики могут работать лишь ограниченное время. Следовательно, надо всё равно располагать классическими генерирующими мощностями для покрытия всех наших потребностей.

Но это ещё полбеды — можно было бы хотя бы экономить часть топлива в те моменты, когда ветер дует или солнце светит. Но дело в том, что только очень маломощные генераторы могут запускаться или останавливаться за приемлемое время и с приемлемыми затратами энергии на старте. А всё сколько-нибудь серьёзное и мощное запускается и останавливается крайне долго и медленно. Самые выгодные и самые безопасные источники энергии — ядерные реакторы — вообще запускают в работу или останавливают на протяжении нескольких суток подряд. Знаменитая Чернобыльская авария случилась исключительно потому, что — ввиду безграмотности тогдашнего персонала станции — в процесс остановки реактора попытались вмешаться именно для того, чтобы восполнить нехватку энергии в тот момент в одном из звеньев энергосистемы (на несколько часов задержался ввод в эксплуатацию из планового ремонта одного из генераторов тепловых станций Киевэнерго).

Как видно, наличие альтернативных генерирующих устройств не только не решает ни одной из проблем энергетики, но наоборот — создаёт новые и очень опасные проблемы. Соответственно можно только радоваться тому, что сейчас у европейских специалистов по альтернативной энергетике временно кончились деньги для навязывания Европе плодов их альтернативной интеллектуальной одарённости.

[L_Pt]

Про энергетику на основе урана из морской воды.
http://www.atomic-energy.ru/interviews/2012/08/24/35537

Прикольно Фрэнк Паркер сравнил общее содержание урана в морской воде с содержанием в коммерчески разрабатываемых месторождениями, назвав последнее «известные запасы урана на суше».

А если сравнить с содержанием урана в гранитах?

Ну а про

Отработавшее топливо реакторов типа CANDU содержит изотоп 235U в концентрации приблизительно 0,2%, а плутония – в два раза меньше, чем у ОЯТ легководных реакторов. Следовательно, переработка такого топлива экономически нецелесообразна, а без нее не будет нарабатываться плутоний.

он явно не в курсе.

С импортом реакторов CANDU у канадцев есть некоторые проблемы, так как они, в отличии от легководных реакторов, прекрасно подходят к наработке военного плутония. Классический реактор двойного предназначения.

[L_Pt]

Вот нашёл http://www.odnako.org/blogs/show_22176/.

Ну и где там

Многие говорят, что за весь срок эксплуатации они не вырабатывают той электроэнергии, которая была потрачена на их производство.

?

И все таки вступлюсь за персонал ЧАЭС – их единственной ошибкой (можно назвать и преступлением) было отключение автоматики. Уступили нажиму начальства, которому очень хотелось отчитаться перед 1 мая о трудовых успехах и получить премию.

А так персонал действовал четко по инструкции для такого рода операций.

[Q]

Ну так я читал такое не на одном сайте. Мне что теперь все сайты вспоминать? Я вспомнил последнее.

[Diman]

Затеяли какую-то пессимистичную тему...

Люди вот про конец света тоже переживали, так он не настал!

Может и про это не надо переживать?

[ВадимZero]

Если же учесть ещё и коэффициент полезного действия этих энергоустановок, то окажется: например, современный ветроэлектрогенератор (даже при том, что ветровой поток концентрирует мощность излучения с громадных площадей) за весь срок своей службы выработает меньше энергии, чем уйдёт на его изготовление, поскольку изготовление такого устройства — это тоже достаточно сложная работа.

Васерман, много идиотизма вкладывает в головы своих поклонников. Авторитет как ни крути. Семенов тоже, мне втирал подобное. Но когда я выложил цифру выробатываемой энергии килограмом полиморфного кремния, вроде успокоился. Да альтернативная эергетика дороже. Но утверждать что она не способна сама себя лепрецировать абсурд.

[L_Pt]

Ну так я читал такое не на одном сайте. Мне что теперь все сайты вспоминать? Я вспомнил последнее.

Я тоже читал такое не один десяток раз. Но исключительно от людей, плохо разбирающихся в данной тематике.

Ветряки вырабатывают больше энергии, затраченных на их производство, еще как минимум с 11 века.
Такое можно было сказать про солнечные батареи в 70-ых годах. Но сейчас не 70-ые.

[Q]

ок я ему не поленюсь задать этот вопрос отдельно, посмотрим, что он скажет.

[ВадимZero]

С импортом реакторов CANDU у канадцев есть некоторые проблемы, так как они, в отличии от легководных реакторов, прекрасно подходят к наработке военного плутония. Классический реактор двойного предназначения.

Любой реактор нарабатывает плутоний. Если бы Магате не контролировало судьбу отходов, то каждый терорист уже имел бы грязную бомбу на руках.

[L_Pt]

Любой реактор нарабатывает плутоний. Если бы Магате не контролировало судьбу отходов, то каждый терорист уже имел бы грязную бомбу на руках.

Плутоний плутонию рознь.
Оружейный плутоний, из которого можно сделать бомбу, должен как минимум на 80% (а лучше более 90%) состоять из изотопа Pu239.
Плутоний из ВВЭР содержит последнего не более 60%. Остальное – «вредные» Pu240 и Pu241, разделение которых намного проблематичнее, чем обогащение урана.

А вот плутоний из CANDU можно получать «качественным», практически чистым Pu239.

[vsevolodson]

Любой реактор нарабатывает плутоний. Если бы Магате не контролировало судьбу отходов, то каждый терорист уже имел бы грязную бомбу на руках.

На севере у нас заброшенных ритэгов - хоть сколько собирай и делай всякие грязные штуки.

[ВадимZero]

А вот плутоний из CANDU можно получать «качественным», практически чистым Pu239.

Коим образом? Реактор CANDU, реактор на очень медленных нейтронах. А для нароботки плутония они не подходят. Сечение реакции урана 238 с медленным нейтроном очень плохое. Вам тысячу лет придеться ждать пока обедненный уран превратиться в плутоний в таком реакторе.

[Проходящий Кот]

Затеяли какую-то пессимистичную тему...

Люди вот про конец света тоже переживали, так он не настал!

Может и про это не надо переживать?

На предыдущих страницах этой темы соответствующие результаты в отношении альтернативной энергетики на примере Германии приведены. Так что Вассерман может заткнуться.

[L_Pt]

Коим образом? Реактор CANDU, реактор на очень медленных нейтронах. А для нароботки плутония они не подходят. Сечение реакции урана 238 с медленным нейтроном очень плохое. Вам тысячу лет придеться ждать пока обедненный уран превратиться в плутоний в таком реакторе.

Зато его там, U238, 99,3%. Так что примерно половина нейтронов уходит именно на эту реакцию.

Кампания ТВЕЛов в CANDU несколько месяцев. И готово, они на 0.2% из плутония прочти оружейного качества. А если кампанию сократить, что для канальных реакторов вполне можно, то будет не «почти», а практически чистый Pu239.

Манхэттенский проект американцы сделали далеко не за 1000 лет. И пусть у них там был замедлитель не тяжелая вода, а графит, суть та же.

[ВадимZero]

Зато его там, U238, 99,3%.

Что говорит о том что концентрация плутония, будет в результате меньше процента.

Кампания ТВЕЛов в CANDU несколько месяцев.

Разве? Хотите сказать что, огромная махина как CANDU выгорает за несколько месяцев? Топлива больше, скорость выгорания твэлов больше...какоеж это тогда энерговыделение?

И готово, они на 0.2% из плутония прочти оружейного качества

Оружейное кажество это 95%....В реакторе один нейтрон, идет на поддержание реакции, часть нейтронов поглащают продукты деления, часть улетет за пределы рабочей зоны, остальные идут на трансмутацию урана 238. Если сечение реакции уменьшаеться, то нейтрон с большей вероятностью будет поглащен осколками деления, а не ураном 238. Тоесть CANDU это очень плохое место для получения плутония.

[L_Pt]

Зато его там, U238, 99,3%.

Что говорит о том что концентрация плутония, будет в результате меньше процента.

Кампания ТВЕЛов в CANDU несколько месяцев.

Разве? Хотите сказать что, огромная махина как CANDU выгорает за несколько месяцев? Топлива больше, скорость выгорания твэлов больше...какоеж это тогда энерговыделение?

Да, не болем 0,2%.
Но этого достаточно. Зато чистый.

В этом и преимущество канальных реакторов. В отличии от корпусных, для перегрузки топлива им не требуется останавливать реактор. Собственно говоря, в CANDU загрузка новых ТВЕЛов и выгрузка перегоревших осуществляется беспрерывно, каждый день.

Оружейное кажество это 95%....

Не знаю, где вы взяли эту цифру. Такого качество плутоний не получают нигде, даже в специализированых военных реакторах, специально предназначеных для получения военного плутония.

[ВадимZero]

Собственно говоря, в CANDU загрузка новых ТВЕЛов и выгрузка перегоревших осуществляется беспрерывно, каждый день.

Вы понимаете что чем беднее уран п изотопу 235, тем больше критическая масса топлива, тем соответственно дольше эксплуатация твэла. То что их извлекают каждые сутки, не отменяют того что они там коптяться десятилетиями.

[ВадимZero]

Не знаю, где вы взяли эту цифру. Такого качество плутоний не получают нигде, даже в специализированых военных реакторах, специально предназначеных для получения военного плутония.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CE%F0%F3%E6%E5%E9%ED%FB%E9_%EF%EB%F3%F2%EE%ED%E8%E9

[L_Pt]

Собственно говоря, в CANDU загрузка новых ТВЕЛов и выгрузка перегоревших осуществляется беспрерывно, каждый день.

Вы понимаете что чем беднее уран п изотопу 235, тем больше его критическая масса, тем соответственно дольше эксплуатация твэла. То что их извлекают каждые сутки, не отменяют того что они там коптяться десятилетиями.

Про критическую массу понимаю. Но масса реактора CANDU намного превышает последнюю, там вылет нейтронов за пределы не играет большой роли.

А вот «дольше эксплуатация твела» - это вы что-то недопонимаете.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CE%F0%F3%E6%E5%E9%ED%FB%E9_%EF%EB%F3%F2%EE%ED%E8%E9

93,5% - это не 95%.