Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[OratorFree]

Ну термоядерная энергетика обуздана

Нет.

[Коновалов В И]

Нет.

Ну Вы наверное много времени проводите на астро. форуме, тогда читайте.

Российские ученые приблизились к созданию термоядерного реактора.

 Российские ученые совершили рывок к "главной задаче физики XXI века" — управляемой термоядерной реакции. Специалисты нагрели плазму до 10 млн градусов в газодинамической ловушке

Ученые новосибирского Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН добились устойчивого нагрева плазмы до 10 миллионов градусов, сообщили в ИЯФ во вторник. Время удержания плазмы пока составляет миллисекунды.

Ну пусть пока секунды, но сегодня не 40е года, так что наука двигается семимильными шагами. Завтра уже будет управляемый термоядерный реактор.

Такое устройство может быть создано в ближайшие 20 лет и стать альтернативой международному термоядерному экспериментальному реактору.

Вот тут. http://www.tvc.ru/news/show/id/98263

Я уже не говорю про водородные автомобильные двигатели.

[Проходящий Кот]

Термояд не обуздали, а полезные ископаемые исчерпали. Какой станет наша цивилизация в этом случае?
Насколько будут развиты техника и наука?

Ну термоядерная энергетика обуздана и в скором времени может использовать чуть ли не любой химический элемент. Эксперименты уже это доказали. Хотя и ядерная может нам служить ещё долго.

Да и так называемый "вечный двигатель" уже придумали, вот только большой, большой секрет. Ну Россия точно имеет, а вот про другие страны сказать не могу. Правда пока не мощные, но на один пятиэтажный дом хватит.

Так что жить со светом будем, а вот для промышленности пока не изобрели, но атомная энергетика будет ещё долго, пока человек умеет извлекать химические элементы из недр Земли, да и поговаривают, что нас на многие столетия могут обслуживать недры Луны. Там этого добра ещё много.

Это не байки, а реальная действительность, поверьте старику.

Ненаучная Фантастика в другом месте.

[Коновалов В И]

Так Вы опровергли научные достижения новосибирских учёных!

Существуют две принципиальные схемы осуществления УПРАВЛЯЕМОГО термоядерного синтеза, разработки которых продолжаются в настоящее время (2015):

Первый вид термоядерных реакторов намного лучше разработан и изучен, чем второй. (обратите на слово РАЗРАБОТАН.

Всего в мире было построено около 300 токамаков. Ниже перечислены наиболее крупные из них.

Казахстанский Материаловедческий Токамак (КМТ) — это экспериментальная термоядерная установка для исследований и испытаний материалов в режимах энергетических нагрузок, близких к ITER и будущих энергетических термоядерных реакторов. Место строительства КТМ — город Курчатов[1

 В основных ядерных реакциях, которые планируется использовать в целях осуществления управляемого термоядерного синтеза, будут применяться дейтерий (2H) и тритий (3H), а в более отдалённой перспективе гелий-3

И так далее.

[sharp]

Ув. Коновалов В.И., а буква Q вам говорит о чем-нибудь?

Кстати, данная тема в любом случае не про термояд.

[Коновалов В И]

Ув. Коновалов В.И., а буква Q вам говорит о чем-нибудь?

Кстати, данная тема в любом случае не про термояд.

"Q" мне говорит о многом, а что Вы имели ввиду?

А я не понял, так в заголовке и сказано, "если не будет термояда."  Может это о каких то ядах идёт речь? Но я написал, что и термоядерная энергетика уже на пороге, да и атомная может быть ещё не одно столетие, так как уже ведутся эксперименты с не радиоактивными элементами, а значит безопасность АС будет решена и они войдет как основной источник энергии. Даже может и ГЭС постепенно перестанут эксплуатировать, так как это экологически вредно.

[OratorFree]

Российские ученые приблизились к созданию термоядерного реактора.

Слова "приблизиться" и "обуздать" - имеют разный смысл. Приблизится следует понимать как возможность, обуздать как свершившийся факт.
Наличие теоретической возможности не означает неизбежность "инженерного решения". Имхо, существует проблема, которая может быть не имеет инженерного решения. Например дивертор, это место куда сбрасываетися "зола" отработавшей плазмы. На ITER он обложен вольфрамом, но ITER импульсный реактор. Для реальной термоядерной реакции плазма должна "гореть" постоянно. А вольфрам испарясь будет "отравлять" плазму гася реакцию. Найти что-либо взамен вольфрама вряд ли удастся - таблица Менделева конечна. И использованный материал скорее всего "предельный". В общем в наличие реального инженерного решения для будущего DEMO (там предполагается самоподерживающаяся плазма и выше температуры) я не очень-то и верю.

Дивертор
Внизу вакуумной камеры по окружности расположено специальное устройство - дивертор. Его отличие от остального бланкета в том, что он расположен ниже сепаратрисы - места где замкнутые магнитные поверхности переходят в разомкнутые. Именно поэтому плазма получает возможность стекать на дивертор. При этом тепловые нагрузки на дивертор могут достигать 20 мегаватт/м^2 импульсно и 10 мегаватт/м^2 постоянно. Это примерно в 200 раз больше, чем теплопоток электрической конфорки и даже больше чем  тепловая нагрузка внутренней стенки жидкостных ракетных двигателей.
Такие нагрузки очень близки к пределу, который может воспринять даже интенсивно охлаждаемый материал без испарения и плавления. Для ITER выбран полностью вольфрамовый дивертор, покрытый небольшими плиточками (примерно 1х1х1 см) W с проходящими в них трубками охлаждения. Благодаря очень трудоемкой оптимизации расположения плиток по дивертору расчетный срок службы дивертора составит 10 лет, т.е. он будет заменятся дважды за период работы ITER. Так, например наступающая в поток плазмы грань вольфрамовой плитки должна лежать в тени предыдущей плитки, что бы не быть расплавленной - поэтому каждая плитка должна быть расположена по нормали по поверхности двойной кривизны, учитывающей как форму плазмы, так и тороидальность конструкции, а так же дискретность дивертора и плиток. Очень большой энергопоток от плазмы резко ужесточает допуски на точность установки элементов конструкции, отсутствие щелей и т.п. (щели больше 0.3 мм недопустимы!)

Источник : http://tnenergy.livejournal.com/2565.html

По-ходу я все перепутал.  Но раз уже написал пусть остаётся.

ITER еще не существует и именно на нём, по моим прогнозам  не удастся продемострировать возможность проводить самоподдерживающуюся термоядерную реакцию.

[Коновалов В И]

Слова "приблизиться" и "обуздать" - имеют разный смысл.

А как вот это:

Ученые новосибирского Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН добились устойчивого нагрева плазмы до 10 миллионов градусов, сообщили в ИЯФ во вторник. Время удержания плазмы пока составляет миллисекунды.

Или миллисекунды, это не обуздание.

Так когда то в далёкие 40е годы путь такой бы был в несколько лет, а сегодня это несколько месяцев. И время только на то, что бы сделать техническое обеспечение.

Принцип проверен и теперь только его воплощение.

[sharp]

"Q" мне говорит о многом, а что Вы имели ввиду?

Нет, вот вы расскажите нам, о чем вам говорит "Q".

А я не понял, так в заголовке и сказано, "если не будет термояда."  Может это о каких то ядах идёт речь?

В теме предлагается рассуждать способы добычи энергии, приняв как допущение, что с термоядом у человечества не срослось. Соответственно, перспективы термояда логично было бы обсуждать в другой теме. А здесь про солнечные батареи, уран и все такое.

[OratorFree]

Или миллисекунды, это не обуздание.

Разумеется. Реактор должен работать непрерывно.
А рекорды ставят уже не один десяток лет и по времени и по температуре.
Я на это, честно говоря не обращаю никакого внимания.

На южнокорейском термоядерном реакторе KSTAR (Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) достигнут один из мировых рекордов удержания плазмы. Разогретый до 50 миллионов градусов Цельсия, что в три раза горячее температуры в ядре Солнца, водород в современном сверхпроводящем токамаке удалось сохранить в режиме H-моды в течение 70 секунд. О работе физиков из Республики Корея рассказывает «Лента.ру».

[mbrane]

ага ...можно но какие?

Ну натрий например. Химический аналог лития, что упрощает. И его дохрена. С натрий-серными аккумуляторами экспериментировали.

У натрия вес 23, у серы 32...Правда литий тоже не самостоятельно хранит энергию - есть еще матрица из железа, кобальта, фосфора, которая не учавствует в хранении энергии

[crazy_terraformer]

Может магний? Его море по сравнению с литием

у магния вес 24 у лития 7... у лития электродный потенциал 3, у магния 2.4 причем на пру электронов а не на один как у лития

Эти аккумуляторы, я так понял, товарищ предлагает делать стационарными, т.е. будут размещаться на электроподстанциях питающих эти линии. Так что их масса не является слишком лимитирующим фактором.

[LonelyWanderer]

Выше я предлагал в качестве гигантских гидро-аккумуляторов на десятки ГВт солнечной энергии бассейны Красного, Аральского, Каспийского морей и двух впадин в Африке - в Тунисе и Египте.
И как-то совсем забыл о Чёрном Средиземном морях, обладающих узкими проливами, где удобно расположить плотины ГЭС.
А ведь плотина в Гибралтаре и упрощённый вариант Атлантропы очень даже реален. Ведь если уровень океана будет подниматься из-за глобального потепления, то перед жителями Средиземноморья может стать вопрос о строительстве плотины в Гибралтаре хотя бы по этой причине - иначе будут подтапливаться не только прибрежные города, но и многие обширные плодородные земли, среди которых можно особо выделить дельту Нила, Кубань, долину По (Италия). И здесь меньшее зло - сооружение такой плотины, с целью сохранения уровня моря на сегодняшних значениях. Тем более, что баланс прихода и расхода вод Средиземного моря отрицательный.
Но если такая плотина будет создана, почему бы и не построить там ГЭС ?

Более того, можно даже искусственно занизить уровень Средиземного моря, чтобы получить больший напор. Конечно, не на 100 метров, как в проекте Атлантропы, а, скажем, на 1 метр, чтобы не особо пострадала береговая линия и инфраструктура. Если, допустим, уровень океана поднимется на 1 метр, а уровень Средиземного моря понизить на 1 метр, в сумме разность получится 2 метра.

Кажется немного, но на самом деле и здесь возможности аккумуляции энергии колоссальны. В районе Гибралтарского пролива очень благоприятные условия для СЭС. Можно создать гидроаккумулирующую станцию в теле гибралтарской плотины, ориентированную на суточные колебания поступления солнечной энергии. Ночью вырабатываем энергию, сливая воду из Атлантики в Средиземноморье, а днём выкачиваем воду солнечной энергией в Атлантику.

Если допустить суточные колебания уровня воды Средиземного моря даже хотя бы на 1 см, то это всё-равно колоссальный объём воды. При площади в 2.5 млн.км² оперируемый объём воды получается в 25 млрд.м³ при напоре в 2 метра. Нетрудно посчитать потенциальную энергию этого объёма воды. И она равняется 4,9*10¹⁴ Дж. Если разделить эту величину на 12 часов работы плотины, получим 11,34 ГВт.
Естественный баланс средиземноморских вод (разность между испарением и притоком) равен -1690 км³ в год, или 53560 м³/с. Что в пересчёте на ватты при напоре в 2 метра, получается 1.05 ГВт.
Итого в сумме 12.39 ГВт (при 100% КПД) можно было бы получать на Гибралтарской плотине при напоре в 2 метра и суточных колебаниях уровня в 1 см.

Аналогичным образом можно поступить в Чёрном море, а также в Мраморном море и Азовском море.
Всю эту систему можно усложнить связью с Красным морем, и вообще создать единую энергосистему с несколькими объёмами, вплоть до Каспийского и Аральского морей (всего я насчитал минимум 9 бассейнов).

То же самое можно применить и в отношении к Балтийскому морю, которое также отделяется от океана узким проливом.

Таким образом, Европа, Северная Африка, Ближний Восток, Средняя Азия будут иметь близкие источники постоянной саккумулированной солнечной энергией больших объёмов.

[LonelyWanderer]

А где-то недавно я ещё предлагал закрыть проливы Японского моря, опустив его уровень на 3 километра, уменьшив его площадь раз в 5 и получив очень тёплый (для этих широт) сельскохозяйственный регион (что важно как для перенаселённых Японии и Китая, так и для России, которая получит теплый регион на Дальнем Востоке).
Так вот, и здесь можно было бы организовать водную аккумуляцию солнечной энергии. Связав оставшееся на дне озеро с Тихим океаном каскадом ГЭС и водохранилищ, мы получаем совокупный напор воды ни много ни мало - аж в 3 километра. Если ежесуточно гонять воду туда-обратно (ночью в оставшийся водоём, днём - обратно за счёт энергии СЭС, например, находящихся во Внутренней Монголии или Тибете), то здесь даже при установленном суточном колебании уровня водоёма, сохранившегося на дне Японского моря в 1 см, получатся цифры (экстраполируя расчёт выше для Средиземного моря и 2 метра напора) до нескольких тысяч ГВт. И в принципе эта цифра достижима, т.к. Японское море отделяется от океана 5-ю проливами, значит по бывшему дну можно проложить минимум 5 каскадов ГЭС. Такое количество энергии хватит всей Азии с избытком, и никакой даже Китай не сможет потребить ещё очень долго столько энергии, сколько здесь можно её выработать.

Мощнейшая энергетика, хорошие условия для сельского хозяйства (плотный, тёплый, достаточно влажный воздух, вероятно и температурные колебания будут невелики) могут сделать этот регион  очень богатым.

Ниже я схематично изобразил расположение каскадов ГЭС.

[АлександрБровко]

А где-то недавно я ещё предлагал закрыть проливы Японского моря, опустив его уровень на 3 километра, уменьшив его площадь раз в 5 и получив очень тёплый (для этих широт) сельскохозяйственный регион (что важно как для перенаселённых Японии и Китая, так и для России, которая получит теплый регион на Дальнем Востоке).
Так вот, и здесь можно было бы организовать водную аккумуляцию солнечной энергии. Связав оставшееся на дне озеро с Тихим океаном каскадом ГЭС и водохранилищ, мы получаем совокупный напор воды ни много ни мало - аж в 3 километра. Если ежесуточно гонять воду туда-обратно (ночью в оставшийся водоём, днём - обратно за счёт энергии СЭС, например, находящихся во Внутренней Монголии или Тибете), то здесь даже при установленном суточном колебании уровня водоёма, сохранившегося на дне Японского моря в 1 см, получатся цифры (экстраполируя расчёт выше для Средиземного моря и 2 метра напора) до нескольких тысяч ГВт. И в принципе эта цифра достижима, т.к. Японское море отделяется от океана 5-ю проливами, значит по бывшему дну можно проложить минимум 5 каскадов ГЭС. Такое количество энергии хватит всей Азии с избытком, и никакой даже Китай не сможет потребить ещё очень долго столько энергии, сколько здесь можно её выработать.

Мощнейшая энергетика, хорошие условия для сельского хозяйства (плотный, тёплый, достаточно влажный воздух, вероятно и температурные колебания будут невелики) могут сделать этот регион  очень богатым.

Ниже я схематично изобразил расположение каскадов ГЭС.

идея интересная, но объем Японского моря 1630 тыс. км³ , если его откачать то мировой океан подымется на 4,5 метра, представьте сколько городов затонет.

[crazy_terraformer]

Перекрыть проливы в Японском море, а вулканизм и тектоника, землетрясения ?

[ВадимZero]

Ученые новосибирского Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН добились устойчивого нагрева плазмы до 10 миллионов градусов, сообщили в ИЯФ во вторник. Время удержания плазмы пока составляет миллисекунды.

Это старая установка ГДЛ. Из нее уже выжали все что можно. Реактор на принципе газодинамического удержания, должен иметь длинну более километра. Что в принципе не как не вписывается в существующие ограничения по мощности. Сейчас новосибирцы работают над модернизированным вариантом газодинамического удержания, установкой ГДМЛ, в ней совместно с газодинамическим удержанием, будет использовано многопробочное. Установка в первом варианте уже в этом году должна быть достроена, а далее будет модернизироваться. По их расчетам реактор на основе ГДМЛ будет иметь длинну около 300 метров, при гиговате электрической мощности. Если у новосибирцев все получиться то реактор на основе ГДМЛ будет иметь технико-экономические параметры недостижимые для токомаков.
    Тем не менее такие реакторы врятли составят конкуренцию вот этому http://www.atomic-energy.ru/news/2017/01/26/72067

[незлой]

лучше курилы японцам отдать, чем такие прожекты 

руки проч от японского моря!

[Проходящий Кот]

Родос туркам отдай ---- и свободен.....

[LonelyWanderer]

Перекрыть проливы в Японском море, а вулканизм и тектоника, землетрясения ?

Ну дамбу пошире сделать, и насыпную, гравитационного типа, а не бетонную.
Если брать Корейский пролив, как самый большой, то его ширина 180 км, наименьшая глубина на фарватере 73 метра. Думаю, метров 100 хватило бы ширины надводной части при ширине подводной части метров 400, но на случай землетрясений и т.д., конечно, нужно больше - метров 500-800 соответственно, чтобы наверняка.
Учитывая крутизну склона дна и глубину Японского моря, то выглядеть энергосистема скорее будет как непрерывный каскад ГЭС,  почти без водохранилищ, турбины будут находиться одна за другой.