72 подписчика
Вернемся к светлому безуглеродному будущему.😀 Ветряки и солнечные панели мы разобрали. На очереди термоядерные реакторы. В декабре в США появилась обнадеживающая новость, что "лаборатория Министерства энергетики США произвела контролируемую реакцию ядерного синтеза, в результате которой было высвобождено больше энергии, чем потреблено". Лазеры выделили 2,05 мегаджоуля энергии, а реакция синтеза высвободила 3,15 мегаджоуля. Ура, товарищи? Увы, нет. Даже эти данные выглядят не очень шикарно, а если почитать дальше, то окажется, что все гораздо хуже: "Чтобы произвести выстрел мощностью 2,05 мегаджоуля, лазерной системе потребовалось 300 мегаджоулей мощности". 300 потратили и 3,05 получили. Это даже хуже, чем в анекдоте про зайца, который продавал рубли по 99 копеек.😀 Но может быть, когда повысится эффективность синтеза, все будет намного лучше? В прошедшем эксперименты сгорело только 4% дейтериево-тритиевого топлива и на выходе это дало 3,15 мегаджоуля. Т.е. даже если сгорит 100%, получится 79 мегаджоулей. До 300 все равно очень далеко - процесс даже в ноль не выходит.
Почему будущее термоядерных реакторов весьма туманно? Для слияния ядер атомов нужно преодолеть кулоновский барьер, а для этого нужно сочетание очень высоких температур и очень высокого давления. И чем ниже давление, тем выше должна быть температура. Обеспечить давление, сравнимое с давлением в центре даже такой небольшой звезды, как Солнце, на Земле пока невозможно. Значит, надо обеспечить гораздо более высокие температуры - сотни миллионов градусов. И надо еще удержать плазму сильнейшими магнитами, иначе она прожжет стенки реактора. Такие магниты должны охлаждаться жидким гелием. Поэтому, например, экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР, построенный во Франции, стоит 25 миллиардов евро - как 6 атомных реакторов! И их мощность будет в 100 миллионов раз выше, чем у этого реактора. При этом ядерные реакторы сейчас намного безопаснее чернобыльского. Теоретически они абсолютно безопасны и прекрасно защищены "от дурака". Они сделаны по другим принципам, так, что самоподдерживающаяся ядерная реакция в них невозможна. Так же и с отходами, в современных реакторах их доля очень мала, и объем отходов в них не больше, чем у реакторов термоядерных.
И еще пару моментов. Первый: основная часть энергетических трат нашей цивилизации - это тепло, а не электричество. А получать тепло от ветряков и солнечных панелей крайне неэффективно. Зато от АЭС - очень даже эффективно и недорого. И второй: современный безуглеродный переход рискует не закончиться никогда из-за небольшого срока службы ветровых и солнечных элетростанций. Со временем придется заменять старые ВЭС и СЭС, а не вводить новые, при нынешних темпах обезуглероживания. При этом АЭС вводятся в эксплуатацию намного быстрее, если пересчитывать на выдаваемую станциями энергию, и служат заметно дольше.
Для тех, кто хочет вникнуть в вопрос более глубоко, настоятельно рекомендую эту статью. И приведу цитаты из нее: "Сегодняшний мир не просто основан на углеродной энергетике, но и делает все, чтобы остаться основанным на ней в будущем. Каждый политик и каждый эколог, который выступает за полное замещение ТЭС ветряками и солнечными батареями, на деле выступает за вечную зависимость от ТЭС. В основном ядерная Франция зимой зависит от ТЭС слабо: ее электростанции работают 24 часа в сутки, вне зависимости от погоды. Дания зимой зависит от ТЭС (в том числе ТЭС соседей) куда сильнее: в морозный антициклон ее ветряки стоят".
"Политики и экологи Запада будут триумфально рассказывать нам об успехах зеленой генерации еще не один десяток лет. Все это время основная часть энергии на планете будет получаться так же, как и сегодня: сжиганием углеродного топлива. Каждое следующее поколение политиков и экологов будет говорить, что их предшественники были недостаточно решительны, — и обещать «углубить, расширить, и перестроить».
А мы и дальше будем вдыхать продукты сгорания ископаемого топлива — и умирать от этого сотнями тысяч в год".
3 минуты
24 февраля 2023