Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Novosedoff]

Ваши крайне консервативные оценки

Это не консервативная оценка, а гипероптимистическая. В неё включены даже "источники" вроде рапы Мёртвого моря, откуда литий на самом деле не добывают и маловероятно, что будут (так как источник полностью некондиционный, содержание лития где-то в 30 раз ниже рапы озер Южной Америки, где его добывают сейчас, а магний-литиевое соотношение 1700 при том, что его значения выше 20-30 вообще считается малоприемлемым для экономически эффективной добычи). Если ещё критически пройтись по этим 6 - 30 млн. тонн, и выбросить явную некондицию (которой там полно) - цифра ещё более сожмётся.

Слушайте, ни Вы, ни я не знаем какие перемены и технологические прорывы нас с вами ждут Завтра. А жить по лекалам вчерашнего дня, делая свои суждения по цифрам недельной давности - это значит бояться смотреть в будущее. Все мы люди подвержены разным когнитивным искажениям, кто-то бессознательным, кто-то допускает сознательные искажения. Кто-то поверил что 2 х 2 = 4, кто-то продолжает сомневаться. А у меня лично так вообще профессия такая сомневаться во всём. Цифры цифрами, а я ещё и на человека смотрю. Иной раз человек и сам не знает что его цифры это лишь отражение того, что у него внутри   

[mbrane]

Слушайте, ни Вы, ни я не знаем какие перемены и технологические прорывы нас с вами ждут Завтра.

Есть такой фильм Шерше ля фам... И там сексопильная секретарша говорит старой деве - еслм к вам не прижимаются в Париже мужчины, жэто не оззначает что в Париже нет метро (с)... Дык вот если ждля вас счлово ьермодинамика звучит аки стремительный домкрат - это не означает, что другие тоже не ведаю о законах преобрахования энергии

[mbrane]

А жить по лекалам вчерашнего дня, делая свои суждения по цифрам недельной давности - это значит бояться смотреть в будущее.

нет это означает - усусвоит опыт предков, которые они получили методом проб и ошибок , иззаписали на скрижалях

Кто-то поверил что 2 х 2 = 4, кто-то продолжает сомневаться.

вы по видимому из вторых

А у меня лично так вообще профессия такая сомневаться во всём. Цифры цифрами, а я ещё и на человека смотрю.

чо адвокат или журнализд... ну понятно... тебе камерад  прямо все что и остается рассуждать о технологиях

Иной раз человек и сам не знает что его цифры это лишь отражение того, что у него внутри

Сам  и напомнил

[mbrane]

А как насчёт нейтронного излучения?

Запомни - нейтронного излучения в естественных условиях нет (иногда к сожадению)...так что еслы вы ег хотите понаблюдать вам надо совершить путешествие либо в ядерный реактор или эпицентр яжерного взрыва, либо в нейтроннуб звезду где на стадии коллапса, либо попасть под действие истоника/генератора нейтронов

[mbrane]

Интересные комментарии Михаила Крутихина по поводу недавнего экологического форума и российской "зелёной энергетики"   
https://www.svoboda.org/a/u-kogo-gorit-tundra-efir-v-18-05/31564596.html

ыыыыыыыыы..... ты бы еще интервью греты тунберг привел, что она думает по поводу сечения реакции бор-водородной реакции  ... ща кстати найду хороший ролик кто не видел


http://www.youtube.com/watch?v=r4kAQQKTVFA

[AlexAV]

В использовании технеция мне видится опасным не столько излучение от самих деталей, сколько вынос частичек радиоактивного материала в окружающую среду при их износе, тех же лопаток турбин, например. Бета-активная пыль в лёгких - мягко говоря неприятно.

Судя по некоторым опубликованным данным технеций-99 имеет довольно умеренную токсичность (даже с учётом радиоактивности). Вот тут, например, крысок кормили пищей содержащей довольно высокие концентрации Tc-99 (https://books.google.ru/books?id=QLHr-UYWoo8C&pg=PA392&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false , полный текст статьи можно найти на либгене). При хроническом поступлении технеция-99 с пищей негативные эффекты на здоровье крыс обнаруживалась при концентрации технеция в корме 50 мкг/г. А при концентрации 15 мкг/г и менее воздействие технеция на здоровье крыс было весьма незначительным.

Если верить этим результатам, то технеций-99 для теплокровных менее токсичен, чем ртуть или бериллий (даже с учётом действия его радиации). Систематической употребление пищи, содержащей 10 мкг/г ртути уже приводит к тяжелейшими ущербу здоровью (приблизительно такие концентрации ртути в рыбе вызвали болезнь Минамото в Японии в 1956 году), при том, что воздействие таких концентраций технеция-99 в пище оказывали лишь незначительное воздействие на крыс.

Исходя из этого, возможно, что проблема с технеций-содержащей пылью будет не сильно более чувствительной, чем с пылью бериллия (который не радиоактивен, однако, чрезвычайно ядовит и, судя по всему, доза бериллия, наносящая существенный вред здоровью, даже меньше, чем технеция-99, бериллий по токсичности соизмерим с ртутью). А бериллий в авиастроении вполне себе используют.

[mbrane]

В принципе можно использовать генератор с самовозбуждением или внешним возбуждением.

можно... Но тогла нуджно попадать на аккумуляторы, которые будут запиывать возбуждение генератора после останова, иначе авши ветряки превратятся в средневековые мельницы или как говормл  военком в ДМБ - двидение есть результата  нет (с). а штиль может поразить крайне большие районы

Ровно для того же зачем медь ветрякам. В этом техническом аспекте они одинаковые.

тольковот напрядение генераторов у ветряков и у генераторв атомных турбин несколько отличается ... а поелику вам наверное неизвестно то мощность равно напрядение умноженная на ток, а джоулевые потери обмоток правны произведению току на насопротиление, а сопротиление  обмотк обратно пропорциональны  сечению проводника...все кто хоть раз видел низковольтный и высковольтный генератор иди двигатель это знают на практике

[Novosedoff]

https://www.visualcapitalist.com/visualizing-the-global-electric-vehicle-market/

Оттуда:

Furthermore, with 200 battery megafactories in the pipeline to 2030, the world could require 3 million tonnes of lithium annually, which is roughly 37 times current production.

3 миллиона тонн лития в год добывать физически невозможно, ни в 2030, ни вообще никогда. Цифра абсолютно не реальная. Более-менее кондиционные месторождения в мире всего содержат в интервале 6 - 30 млн. тонн. Выжрать все месторождения мира всего за 2 - 10 лет (а именно это предполагает цифра добычи 3 млн. тонн в год) не получится просто из-за технологических ограничений (и это даже не говоря о вопросе, ну сожрали вы весь литий на планете меньше, чем за 10 лет, а дальше что?). Прогноз строящейся на такой цифре потребления лития просто заведомо не может иметь никакого отношения к реальности.

Говорят, литиевые батареи в электромобилях и сейчас не доминируют. Никелевые в основном используются. Но доля литиевых всё же вырастет (см. аттач)

[AlexAV]

Говорят, литиевые батареи в электромобилях и сейчас не доминируют. Никелевые в основном используются. Но доля литиевых всё же вырастет (см. аттач)

На вашем рисунку все элементы - литиевые. NMC - это элемент с анодом на базе интеркалятов лития в углеродном материале, а катодом на основе литий-содержащей никель-кобальт-марганцевой шпинели (откуда и название NMC). Если в аббревиатуре нет слова литий - это не значит, что элемент не литиевый.

И NMC, и NCA, и LFP - это всё разновидности литий-ионных аккумуляторов, и, естественно, без лития не работают.

Для NMC и NCA, кстати, кроме лития ещё нужно большое количество кобальта. Тоже та ещё проблема.  LFP - кобальт не требует, но зато требует иттрий (формально может работать и без него, но в случае катодов не легированных иттрием имеют катастрофически низкие показатели мощности при отрицательных температурах). Ну а литий нужен всем трём типам. Наибольший расход на единицу ёмкости у LFP, наименьший - NCA (различие в потреблении лития на единицу емкости там где-то раза в полтора).

Из нелитиевых электрохимических систем сейчас какие-то ненулевые перспективы имеет разве что система Na/PBA, однако её удельная ёмкость и, особенно, долговечность, оставляет пока желать лучшего. Потенциальная ёмкость где-то на уровне LFP (что в общем довольно немного, причём без перспектив увеличения), но вот по долговечности тут и близко  LFP не получается, серьёзная деградация у Na/PBA заметна уже на 50-м цикле. Можно ли с этим что-то сделать пока не понятно, если получится в области относительно малоёмких элементов вроде LFP или LTO у лития появится альтернатива (хотя... наличие в материале катода кристаллической воды создаёт некоторые сомнения, что это получится сделать, наличие такой компоненты стабильности ему явно не прибавляет, а без неё не получается структуры способной обратимо отдавать ионы натрия). Для высокоёмких литию альтернативы нет и не предвидится (удельная ёмкость любых натрий-ионных всегда будет значительно ниже литий-ионных).   

[Novosedoff]

Да, но доля-то лития там совсем маленькая, даже статистически когда меньше 5% то незначимым считается
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lithium_nickel_manganese_cobalt_oxides

[AlexAV]

Да, но доля-то лития там совсем маленькая..
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lithium_nickel_manganese_cobalt_oxides

Минимальное возможное количество лития там жестко завязано на ёмкости через закон Фарадея. Чем меньше лития в структуре шпинели (заряженного элемента) - тем меньше ёмкость. Тут абсолютно жесткая физическая связь. Реальное техническое (с учётом лития остающегося в структуре материала электрода при обратимом циклировании и лития электролита, не участвующего в Red/Ox реакции) обычно несколько больше, чем участвует в Red/Ox реакции. Если я правильно помню цифры, то для NMC нужно около 600 грамм карбоната лития на 1 кВтч ёмкости (теоретический минимум около 370 грамм, большая часть различия технического расхода и теоретического минимума связана с тем, что не весь литий катода участвует в Red/Ox реакции, что связано с областью устойчивости фаз способных обратимо принимать и отдавать ионы лития, т.е. по сути также с фундаментальными термодинамическими факторами), для LFP - около 1 кг карбоната лития на 1 кВтч. Так что отнюдь не мало и, что более важно, это величина практически не снижаемая.

Процент от массы элемента может быть и не большой, но расход лития на единицу ёмкости получается весьма существенным. Причём в силу физики процесса этот расход невозможно значимо сократить.

P.S. Вообще-то мольное соотношение литий:переходный металл в металле около 1 - это отнюдь не мало.

[Kaiserfrogling]

Скорость вращения ротора крупного ветрогенератора около 14 - 17 об/минуту, а скорость вращения паровой турбины АЭС - 1500 об/минуту.

Все это замечательно, кроме одного момента - возможности вторичной переработки.
Все компоненты ВЭС отлично рециклятся, кроме композитных лопастей... но на горизонте науки есть несколько интересных гипотез и на эту тему.
А вот что делать с отслужившим и сильно облученным реактором - не вполне ясно до сих пор. Как и вопрос с переработкой и захоронением отработанных ТВЭЛов. Во Франции цена электричества АЭС + цена переработки ТВЭЛов в сумме больше чем цена энергии ВЭС

[Скеп-тик]

Да вроде справляются. Американцы заливают тяжёлым бетоном, наши засыпают трёхкомпонентным порошком. С гарантией на 10 тыс лет.  https://interaffairs.ru/news/show/17723
Здесь был реактор
                                                     
Кстати, крупнейшая компания по захоронению реакторов находится в ФРГ. Хотя много лет назад куплена Росатомом.

[mbrane]

Говорят, литиевые батареи в электромобилях и сейчас не доминируют. Никелевые в основном используются. Но доля литиевых всё же вырастет (см. аттач)

говорят в москве кур доят а петухи несутся... Уважаемый если вы не понимаете устройство батареи, то зачем лезете в обсуждение техницких тем да еще с оценочным мненем. Для вас в 100500 раз рассказываю как устроена любая батарея. Она состоит из анода и катода. Теперь о литиевых батареях. Катод графитовый с импрегнированным (встроенным в межрешоточные слои) в графит ионами лития- условно LiC6. Анод... тут сложнее.. разная есть химия... Но обычно в авто применяют анод из оксидов никеля кобальта, никеля, алюминия (бывает еще никель+марганец, бывает железо+фосфор - но они не используются в транспорте), с кристаллической решеткой типа шпинель (при интересе найдете в вике что такое) в высшей степени окисления... В кристаллическую решетку тоже импрегнированы ионы лития... у анода и катодjв в зависимости от соотношения окисленной и осаатновленной форме на аноде и катоде и  прямо связного с эти факторами концентрации ионов разный потенциал... движение зарядов внутри батареи идет из-за переноса от ионов лития от катода к аноду и наооборот (тем самым замыкается элекртицкая цепь. внешний контур электицкой цепи который замыкает через нагрузку)... из-за лития в качестве переносчика заряда батареи называются литиевыми, но ограничивающие элементы там далеко не литий, а прежде всего кобальт, во во вторую очередь никель. Кобальта вообще очень немного в коре во первых из-за того что это нечетный элемент - у них у всех пониженный астрофизический кларк, и по видимому вместе с железом ушел в ядро

[mbrane]

Да, но доля-то лития там совсем маленькая, даже статистически когда меньше 5% то незначимым считается

хато кобальта немалая  - и это проблема уже сейчас... лития только на горизонте... Про добычу аыфриканскими детьми кобальта за 5 долларов за 8 саовой рабочий день наверное ужо даже метные гуманитарии наслышаны...Странно что инноватор из своих липовых триллионов ничего им не отщипнул, дабы хотя бы школу начальную  закончили

[mbrane]

Все компоненты ВЭС отлично рециклятся, кроме композитных лопастей...

отлично... вспмнилась -реклама , сем отлично - от других отлично... Пока что отличные результаты рециклирования исключительно в пробирках, грантовых исследователе - там глде мерилом успеха служит отчет и статья

[MenFrame]

Во Франции цена электричества АЭС + цена переработки ТВЭЛов в сумме больше чем цена энергии ВЭС

Теперь осталось Иксперту рассказать почему в атомной Франции электричество в два раза дешевле чем озелененной Германии.

[Kaiserfrogling]

Теперь осталось Иксперту рассказать почему в атомной Франции электричество в два раза дешевле чем озелененной Германии.

Судя по нахально-развязному тону вы считаете себя бОльшим знатоком энергетики и Европы, чем я.
Давайте, блесните своими знаниями, и скажите - сколько стоит мегаваттный ветряк, и сколько стоит гигаваттная АЭС?
ПС: сказки про плохой КИУМ ветряков оставьте тем кто не знает выражения "йодная яма", и каков КИУМ АЭС на самом деле

[AlexAV]

ПС: сказки про плохой КИУМ ветряков оставьте тем кто не знает выражения "йодная яма", и каков КИУМ АЭС на самом деле

Йодная яма к КИУМ АЭС отношения вообще не имеет. Практический КИУМ АЭС у реальных электростанций около 90 - 95% (в качестве примера https://www.rosatom.ru/journalist/news/rostovskaya-aes-vyrabotala-v-2019-godu-bolee-33-8-mlrd-kvt-ch-elektroenergii/ ). У ВЭС в районе 25%. В силу такого различия по КИУМ сравнивать инвестиционную стоимость АЭС и ВЭС без учёта КИУМ попросту некорректно.  Т.е. стоимость ВЭС по сути надо умножать на 4 при сравнении со стоимостью строительства АЭС.

Ну и, кроме того, при правильном сравнении нужно также учитывать разные сроки службы реактора и ВЭС. Срок службы ВЭС около 20 лет, а реактора около 50-60.

[MenFrame]

Судя по нахально-развязному тону вы считаете себя бОльшим знатоком энергетики и Европы, чем я.

Я себя знатаком не считаю. Я просто не имею привычку нести полную околесицу.
Типа этой...

сказки про плохой КИУМ ветряков оставьте тем кто не знает выражения "йодная яма", и каков КИУМ АЭС на самом деле