Лазерный термояд коснулся финишной ленточки первым?

Dec 12, 2022 07:25

      Взрывной термоядерный синтез (водородную бомбу) человечество освоило давно. А над эффективным освоением стационарного термояда бьется до сих пор. Эффективным в том смысле, чтобы получаемая из лабораторной установки в результате термоядерной реакции энергия оказалась больше вкачиваемой в нее для поджига этой реакции.      В гонке за ( Read more... )

Наука и технологии

Leave a comment

iv_an_ru December 12 2022, 04:56:43 UTC
ITER-овские спецы говорили, что просто положительный выход мало интересен --- накладные расходы таковы, что для классического токамака для рентабельности надо получить минимум 10:1, для "сильно ужатого к центру" токамака --- погуманнее соотношение, но ненамного, может 8:1.

Reply

moralg December 12 2022, 04:59:53 UTC

В описанном в псто эксперименте результат пока 1,2:1.

Reply

iv_an_ru December 12 2022, 05:15:19 UTC

Уже хорошо. У лазерных установок есть преимущество -- их размер уже известен, осталось совершенствовать. А вот ITER огромный, но недостаточно огромный, EU DEMO должен стать первым рентабельным (выход 25:1), но на 2 ГВт тепла, массовые установки должны быть ещё больше. Беда в том, что огромную установку на 5--10ГВт можно сделать безо всякого термояда: большой подкритический объём необогащённого урана, ОЯТ и прочей беды плюс источник "дополнительных" нейтронов, мощность которого "умножается" делением в топливе. Проблема --- а как потом распределить эти 10ГВт, не растеряв по дороге изрядную часть? Даже сплошь промышленный район вроде Донбасса оказывается "недостаточно промышленным".

Reply

moralg December 12 2022, 06:58:15 UTC

Да, слишком много еды порой невозможно съесть.😁

Reply

pavel_ladikov December 12 2022, 08:06:41 UTC

консервирование спасает. В том числе энергетическое.

Если появятся технологии, способные превратить большой всплеск энергии в большой выход синтезированных углеводородов, например синтетического бензина и синтетического керосина - это и будет ключ к чистой мировой энергетике. Потому что при синтезе углеводородов из атмосферы можно забирать углерод и возвращать кислород.

Reply

iv_an_ru December 12 2022, 08:56:55 UTC
Ну, может со временем и получится съесть. Хватает "заманчивых" технологий получения топлив, которым только подавай фигаватты.

Например, захват атмосферного углекислого газа на бинарном сродстве, затем гидрирование на никель-молибдене и оксиде магния. Вопрос только в грустной цене получаемого бензина.

Есть и вообще прямое расщепление на углерод и кислород, только электроэнергию подавай. Никаких катализаторов вообще. Правда, КПД совсем никудышный.

Ещё можно без углеводородов, просто заряжать растворы для двухэлектролитных аккумуляторов. Правда, с ними давно сплошные проблемы: https://iv-an-ru.livejournal.com/21249.html

Ну а совсем правильная термоядерная установка должна закачивать воздух и возвращать воздух, только с углеродом преобразованным в кислород. Терраформирование, как в фантастике, только прям на Земле, грязную планету в чистую. А рядом с ней можно будет гадить по старинке.

Reply

sergevanbrabant December 12 2022, 11:08:08 UTC
А просто электролиз воды, получение водорода и транспортировка его по трубам к заказчикам? Вместо природного газа.

Reply

iv_an_ru December 12 2022, 11:19:09 UTC

Водород, зараза, чрезвычайно легко сочится сквозь мельчайшие дефекты. Что ещё хуже, металл, контактирующий с водородом, особенно если блуждают какие-нибудь электрические потенциалы, подвержен водородному охрупчиванию, которое само же дефекты и создаёт. Поэтому можно поплясать с бубном, и сделать крупную "местную" установку с водородом (например, водородное охлаждение большого генератора), но длинная труба по разнообразной местности -- это, по-моему, мечта шахида: ему ничего даже делать не надо, она сама со временем рванёт.

Reply

sergevanbrabant December 12 2022, 17:01:26 UTC
Вы несколько преувеличиваете сложность в транспортировке водорода. Материаловедие зашло уже достаточно далеко, чтобы создать материалы и покрытия, которые не подвержены охрупчиванию. В Нидерландах уже сейчас тестируют отопление домов водородом. Причем реальных домов.
В тех же Нидерландах, газовые трубы, которые разведены в дома, проложены под землей и сделаны из пластика. В них пускают водород без всякой переделки сетей. На более высоком уровне транспортировки, наверняка что-то нужно менять чтобы перейти на водород. Там, наверное, сталь разная и возможно какое-то охрупчивание.

Reply

iv_an_ru December 12 2022, 17:11:12 UTC

Это ж вопрос цены. Может оказаться выгодней захватить углекислый газ, на катализаторе получить метан (и кислород нахаляву), и транспортировать уже метан.

Reply

sergevanbrabant December 12 2022, 18:21:21 UTC

Я сомневаюсь что этот процесс будет эффективен. Дело в том, что углекислого газа в атмосфере меньше процента. Значит сначала воздух нужно обогатить, что тоже потребует энергии. Потом сама конверсия СО2 в углеводороды тоже далеко не даром происходит (кстати, водород все равно нужен). А дальше опять нужно затратить энергию на транспортировку, чтобы потом сжечь с КПД около 50% (если ДВС) или выше если отопление напрямую. КПД всего этого процесса будет в зоне единиц процентов.

С водородом в этом случае должно быть лучше. КПД электролиза сейчас 70-80% и вроде бы собираются довести до 90%. Дальше начинаются некоторые сложности т.к. водород очень неплотный и его нужно сжать для транспортировки, на что потребуется энергия (я не знаю какие здесь потери будут). А потом можно или в топливные ячейки заливать на транспорте (где КПД около 60%) или напрямую сжигать для отопления (с намного более высоким КПД).

Reply


Leave a comment

Up