Fryazino.NET Forum || Культура и наука || Альтернативные источники энергии.
>> Привет, Гость! Войдите! : вход | поиск | правила | банлист
Автор
Альтернативные источники энергии. (2) 1 2 для печати | RSS 2.0
dyusha
Участник
просто хороший парень:)http://proavto.icehard.net
licq:1698
Пардон это просто бред. Каким образом можно было сконструировать в 1890 году экипаж, движущийся со скоростью 150 километров в час? И где он развил эту скорость. можно полюбопытствовать? На булыжной мостовой?
Про 150 в 1890 - действительно бред. Т.к. первый рекорд в скорости автомобиля с электрической был зафиксирован в 1898 г. и составил 63км/ч.

да в том посте наверняка опечатка была!ну не могло такого быть!
электродвигатель-то на то время не так давно изобрели, не то что уж электромобиль....
IP
alar
unregistered
To John Smith
а как меряют октановое число больше 100?
IP
chita
Участник
chitta@list.ru
licq:1095
Только что по радио услышал, что в Австралии сделана банановая электростанция, снабжающая энергией за счет выделяеющегося при гниении бананов метана,около пятисот домов.
IP
К.Базил
unregistered
Что-то все уперлись в двигатели и автомобили. Альтернативными источниками энергии еще являются геотермальные воды (где есть), приливы да и просто ветряки, которыми уже донельзя утыкано все западное побережье Европы.
IP
педро
Участник
широкия и глыбокия
licq:2044
To chita
если не путаю, то в США в 2007 г заканчивается программа по разработке технологий получения топлива из возобновляемых источников. Что интересно, в 99 году у них эк.эффективность была -10%. Дальше: водородное топливо. На сегодня основная проблема ( по-моему) высокая стоимость получения водорода, однако наши геологи предложили следующий способ: закачивать воду в особые породы , состоящие из силицида магния ( по памяти пишу) и в р-те гидролиза выделяется водород. Есть всего 3-4 места на земле где глубина залегания 8-10 км. В России есть, в Исландии в Израиле и в США, а на остальных территориях глубина десятки и сотни км. Технически проблем пробурить 8-10 км нет. В СССР бурили и глубже.
Вопрос в том кто вложится, а скорее всего этот участок у нас (всего-то несколько тыс. кв.км на урале) купят по тихому и усе.
IP
педро
Участник
широкия и глыбокия
licq:2044
To chita
перспетивны топливные элементы на природном газе, у них уже сейчас КПД выше 80%. Газпром наш , кстати, денюжки вкладывает не малые. Это ж мечта любого коттеджевладельца: труба с газом подходит к "сундуку" 60*80*100 ( примерно) и тебе тут и эл-во и отопление и горячая вода. И всего за 3000 евро 10 КВт. Это план одной европейской компании на 2005 год.
IP
игоь
unregistered
нужна информация по переработке угля в бензин
IP
kriut
Участник
To Phoenix
Если интересуетесь, могу выслать его книгу "My inventions" (The Autobiography of Nikola Tesla). Но она, правда, на английском.
IP
John Smith
Участник
╠╣A╦E
licq:2749
To alar
не знаю как, но меряют
IP
lesnik
Участник
Не знаю, прозвучала ли тема, но если нет, то сообщаю для ленивых читать предыдущие страницы: В Еаропе строится УПРАВЛЯЕМЫЙ ТЕРМОядерный реактор, что в принципе считалось невозможным (когда Гелий сжигался в Водороде управляемо, или как там его (физики, поправте)). Это не только не радиактивно, абсолютно безопасно. И бесконечно (почти).
IP
Prof
Участник
•resurreXi¤n•
licq:1840
.

Сообщение изменено Prof от Sat Aug 27 10:21:50 2005
IP
г-жа Беладонна
Участник
маленькие поросята
забыли еще про геотермальные станции на Камчатке, горячие источники "запираются" в теплосети и т.о. отапливаются дома, на счет выработки электроэнергии чтобы не соврать ничего не скажу, но чисто теоретически и это возможно.

а вобще основаная проблема не в том из чего добыть энергию, способов то известно полно (энергия ветра, приливно-отливные станции, энергия от сжигания того или иного топлива, атомные станции, солнечная энергия) проблема в ее складировании - аккумулировании. процесс выработки и потребления энергии практически совпадает во времени...
IP
edip
Участник
licq:3792
Реализуется проект постройки АЭС на основе ИТЭР-технологии: где энергия будет производиться по принципу "работы солнца", то есть будет воспроизведён процесс, который идёт внутри и поверхности нашего светила. Конечно же в микромасштабе. Технология разработана российскими учёными, но постройка станции будет осществлена за рубежом на деньги России, США, Японии, Испании, Канады , Китая и Франции. Это будет экспериментальная станция.

Более интересное и неожиданное открытие совершено в 21-м веке
/три года назад/ российскими учёными: ими открыт способ получения твёрдого стеклообразного вещества с очень большим дефицитом положительных /или отрицательных/ ионов. Как оказалось, такое вещество обладает однополюсным /!/ магнитным свойством. При наличии /обкладке/ проводника - в последнем возникает постоянный ток. Интересно, что на основе такого "аккумуляторного пакета" можно получить источник энергии с очень длительным сроком действия. При отключении от сети, такой "аккумулятор" восстанавливает свою энергию сам, без какой-либо подпитки. Возникла дискуссия - откуда самозарядка? Высказывались мысли, что такой "блок" самозаряжается от различных видов энергии, рассеянных в воздухе вокруг нас: электрической, магнитной, гравитационной, радиационной и т.д. Стеклообразное вещество благодаря своей необычной структуре, очевидно, аккумулирует эти виды энергии, преобразует их в электрическую и восполняет свои потери. Такой "генератор" /величиной с книгу/ может обеспечить практически вечной электроэнергией квартиру со всеми её бытовыми приборами: телевизором, холодильником, микроволновкой, электроплитой и освещением. Всё это похоже на фантастику. Но учёным уже выдан международный патент на "стеклообразное вещество с дефицитом зарядности". Начаты работы прикладного характера. Правда, в последние 2 года в технической литературе об этом открытии исчезли все публикации.

Так что будущему человечеству недостаток энергии не грозит.
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To edip
Это, наверное, сыр Хохланд...
IP
NL
Участник
Сам по себе
Поморский «самоделкин» снова ошарашил мировую науку. Нобель отдыхает...


Пару лет назад “ПРАВДА.Ру” первой рассказала о Сергее Муракине, “народном” изобретателе из Северодвинска (Архангельская область). После нашей публикации о нем заговорила уже вся пресса – и региональная, и центральная, и западная… Как мы сообщали тогда, разработанный Муракиным гидропневмодвигатель показал на испытаниях в Жуковском, в ЦАГИ, ошеломительно высокий коэффициент полезного действия... Сейчас Муракин снова готов претендовать на Нобелевскую премию!
Как сообщил “ПРАВДЕ.Ру” сам Сергей Муракин, по результатам испытаний ученые тогда сделали вывод: гидропневмодвигатель может использоваться не только в качестве привода-движителя в устройствах различного назначения, но и как генератор на электростанциях малой и средней мощности. По его мнению, подобное изобретение может внести новую струю в опозорившуюся недавно электроэнергетическую отрасль России. Лауреат Нобелевской премии академик Жорес Алферов как-то сказал про его изобретение: "Как работает этот самый гидропневмодвигатель, мы не понимаем... Но он, несмотря на это, все-таки работает!" То запатентует поморский “самоделкин” вышеупомянутый гидропневмодвигатель, то уникальную ветровую электростанцию, аналогов которой во всем мире нет. Сергей Михайлович в свое время подавал заявку на участие в международном конкурсе "Глобальная энергетика", одним из инициаторов учреждения которой и был, кстати, академик Ж. Алферов. Премия престижнейшая: среди членов огкомитета пять нобелевских лауреатов, множество академиков и профессоров. Словом, вся энергетическая наука работы северодвинского самородка Муракина рассматривала. А когда рассмотрела, пришла в ужас: да ведь изобретения, хоть и работают, и испытания проходят, но все-таки законам “общепринятой” физики противоречат! Я например, со своим "верхним" инженерным образованием так и не смог врубиться, а за счет чего же муракинский гидропневмодвигатель работает, причем имеет такой высокий коэффициент полезного действия? Не смог также додуматься, почему такой высокий КПД имеет его ветровая электростанция, которая отличается от обычных "ветряков" сказочным внешним видом и высокой мощностью - до тысячи мегаватт. Не дымящая ТЭЦ с трубой, а своеобразный дворец - словно добрый призрак голубых городов будущего... Мечта Сергея Михайловича - чтобы его изобретения начали работать "в Отечестве своем". Ветровая электростанция уже подходит в стадии реализации в одной из уральских областей России – изобретением там заинтересовались.
Повод для сегодняшней публикации такой: уникальная технология преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, разработанная Муракиным, снова привела в недоумение ученых. “Возвратно-поступательное чудо” и впрямь ошарашивает. По мнению специалистов АГТУ, изобретение может сделать революцию в таком привычном деле, как “традиционное” двигателестроение. Суть: при трансформации вращательного движения в возвратно-поступательное (и наоборот) в устройстве Муракина напрочь отсутствуют такие “незаменимые”, казалось бы, штуковины, как кривошип, шатун и коленвал! Не может быть – но… все работает! Мое “верхнее” инженерное образование опять “отдыхает”… “Ноу-хау”, за которое мигом ухватились бы какие-нибудь ушлые иностранцы, Муракиным держится в строгом секрете. Но сам изобретатель опять мечтает, чтобы его ошарашивающая придумка (все гениальное просто) осталась в России (как, например, его же ветровая электростанция), здесь же и “жила”, принося пользу людям. Для возможных партнеров в продвижении этого “ноу-хау” даем адрес Муракина: semimur@atnet.ru. Кстати, некоторую помощь Сергею Муракину уже оказывают администрация и муниципальный Совет Северодвинска. Сейчас прорабатывается вопрос о предоставлении уникальному изобретателю-самородку помещения под мастерскую, за что он властям весьма благодарен.
На снимке: Сергей Муракин с моделью своего знаменитого гидропневмодвигателя.

Андрей Михайлов
ПРАВДА.Ру

http://www.pravda.ru/printed.html?news_id=20101
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To NL
Для возможных партнеров в продвижении этого “ноу-хау” даем адрес Муракина: semimur@atnet.ru.- это письмо счастья и есть, наверное, та парапсихологическая составляющая, которая всегда присутствует во увсех преобразованиях вращательных движений...
IP
edip
Участник
licq:3792
To ivi06
Это, наверное, сыр Хохланд...

Мне довелось быть в лаборатории учёных, открывших особое состояние вещества с дефицитом зарядности и обладающего однополюсным магнитным свойством. Туда, кстати, были приглашены ведущие энергетики страны, академики РАН и местная власть этого Волжского города.

Академик РАЕН, доктор технических наук, Лауреат Ленинской премии /ранее он был разработчиком стартовых ракетных комплексов/ - руководитель авторского коллектива, произведшего открытие, продемонстрировал получение такого стеклообразного вещества и его свойства. Предложил присутствовавшим учёным подписать протокол всему, что они наблюдали. Учёные, в основном, попятились к двери, бормоча, что во всём надо разобраться...Хотя битых 12 часов провели в исследовательской лаборатории.

Вскоре в составе правительственной делегации Канады /которая прибыла в Москву в 2002 году с представителями своего бизнеса/ один из её бизнесменов предложил России 200 млн долларов с тем, чтобы построить 2 завода по производству таких аккумуляторов - один в России /и предоставить его в распоряжение нашей страны/,
другой - в Канаде. Начались переговоры. Меня этот проект очень заинтересовал и я встретился с канадским бизнесменом. Спросил его - не боится ли "потерять деньги"? Он ответил, что доверяет российским учёным и особенно руководителю творческой группы.

Далее произошло нечто непонятное /хотя понять можно/. Договор о строительстве 2-х заводов подписан не был. Наши дипломаты уверили западного бизнесмена, что Россия построит сама, за "свои" деньги. Однако до сих пор ничего не построено...
IP
lesnik
Участник
Термоядерный реактор будущего - нефть больше не нужна?

01 июля 2005 | 13:39
Мирослава Скибинская, Подробности
По материалам: Associated Press, Reuters, Science News Online, The Observer, Wall Street Journal, Washington ProFile, Зеркало Недели, Известия науки, Московские Новости, Независимая газета, Новое русское слово

Об атомной энергетике вспоминают, когда цена на нефть переходит границу в 30 долларов за баррель. Так было в 1970-х годах, во время предыдущего всплеска интереса к ядерной энергии. Это происходит и сейчас. По прогнозам Американского института нефти (American Petroleum Institute), 95% доступных источников нефти в мире будут исчерпаны в ближайшие 56 лет, оставшиеся 5% иссякнут через 88 лет. Таким образом, человечеству дано максимум 30-50 лет, чтобы найти замену традиционной нефти.

Такой альтернативный источник, в принципе, есть. Это - термоядерная энергетика, идея которой проста, как и все гениальное - соединить ядра двух изотопов водорода, дейтерия и трития, причем так, чтобы зажглась самоподдерживающаяся реакция, и качать из этой реакции энергию, для которой не нужен "раритетный" уран. Такая энергия, во-первых, в принципе не может привести к Чернобылю, то есть безопасна (в возможных аварийных ситуациях радиоактивный фон вблизи термоядерной электростанции не превысит природных показателей); во-вторых, практически неисчерпаема, потому что водород - самое распространенное вещество во Вселенной; а вдобавок ко всему, еще и экономична - на единицу веса термоядерного топлива получается примерно в 10 миллионов раз больше энергии, чем при сгорании органического топлива, и примерно в 100 раз больше, чем при расщеплении ядер урана.

Большие надежды на протяжении последних пятидесяти лет возлагают на токамаки (ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками), предложенные выдающимися советскими физиками Андреем Сахаровым и Игорем Таммом. "Тороидальный" означает бубликообразный. В гигантском бублике, образованном не стальными или титановыми плитами, а электромагнитным полем, ибо только оно способно было удержать миллионноградусную плазму, происходил синтез ядер водорода, вернее, его более тяжелых изотопов - дейтерия и трития, при котором выделялось большое количество энергии.

Добывать дейтерий значительно проще и дешевле, чем производить урановое топливо. Для наглядности скажем: мы буквально купаемся в океане энергии (в объеме 1 км3 морской воды содержится столько дейтерия, что если его преобразовать в гелий - энергетический выход сравнится с энергией, полученной от сгорания всех известных мировых запасов нефти).

Однако процесс слияния дейтронов нужно сперва "запустить", а затем уж поддерживать "горение" в устойчивом состоянии, как на обычной газовой плите. В обоих случаях мы имеем (или должны иметь) управляемую самоподдерживающуюся цепную реакцию. А для этого (в термоядерном варианте) дейтерий сначала нужно разогреть до температуры в несколько миллионов градусов, чтобы преодолеть силы электрического отталкивания положительно заряженных атомных ядер (так называемый кулоновский барьер). Кухонный аналог - воспламенение газа горящей спичкой.

При внутризвездных температурах обычное вещество превращается в плазму - сильно ионизированный газ. Отсюда, кстати, и приставка "термо" в названии реакции. Термояд - это "горячее" слияние двух легких ядер в одно потяжелее. Для устойчивого горения требуется поддерживать плазму в объеме реактора при помощи магнитных ловушек тороидальной формы, тогда получится непрерывное горение.

Можно жечь водородное топливо и малыми порциями - взрывоподобно, каждый раз при этом используя "спичку". Получать таким образом энергию из воды - это и есть полувековая мечта физиков. Когда же наконец все научные проблемы были разрешены, стало окончательно ясно, что ни одной стране, даже такой богатой, как США, термоядерную электростанцию не построить. Уж слишком недовольны налогоплательщики таким "марнотратством" государственного бюджета. Сегодня на исследовательские работы по термоядерному синтезу только США затратили уже около 15 миллиардов долларов и продолжают ежегодно выделять порядка 500 миллионов, а всему мировому соббществу за 50 лет это обошлось в 22 миллиарда долларов.

Тогда и возникла мысль о международной программе. Так возник проект ИТЕР (ITER - International Thermonuclear Experimental Reactor) или ИТЭЙР (такое произношение "eat-air" предлагает New York Times). Стоимость проекта около 6 миллиардов долларов, строительство которого планируют завершить до 2011 года. Участники - ЕС, США, Россия и Япония КНР и Южная Корея. Сегодня реальных претендентов на право заиметь ITER на своей территории осталось два - Франция и Япония, которые и не могут поделить пока несуществующий реактор. Преимущество Франции состоит в том, что именно там реализован уникальный проект единственного в мире томакака со сверхпроводящими обмотками, которые охлаждаются сверхтекучим гелием. То есть, у французов уже существует мощнейшая структура и высококвалифицированные кадры. На площадке Рокасе в Японии - другая технологическая цепочка. Там идет сооружение завода по переработке облученного ядерного топлива, расположено высокотехнологичное хранилище высоко- и среднерадиоактивных отходов. Если во Франции предлагаемая под ITER площадка находится в регионе, где расположен национальный ядерный центр, то в Японии - это просто радикально изменит всю научную инфраструктуру, которая будет создана для реализации этого проекта. Но самый существенный недостаток японской площадки - это высокая сейсмичность.

Какие же преимущества имеет термоядерный синтез по сравнению с ядерными реакциями деления, которые позволяют надеяться на широкомасштабное развитие термоядерной энергетики? Основное и принципиальное отличие заключается в отсутствии долгоживущих радиоактивных отходов, которые характерны для ядерных реакторов деления. И хотя в процессе работы термоядерного реактора первая стенка активируется нейтронами, выбор подходящих низкоактивируемых конструкционных материалов открывает принципиальную возможность создания термоядерного реактора, в котором наведенная активность первой стенки будет снижаться до полностью безопасного уровня за тридцать лет после остановки реактора. Это означает, что выработавший ресурс реактор нужно будет законсервировать всего на 30 лет, после чего материалы могут быть переработаны и использованы в новом реакторе синтеза. Эта ситуация принципиально отличается от реакторов деления, которые производят радиоактивные отходы, требующие переработки и хранения в течении десятков тысяч лет.

Подобные исследования ныне активно проводят автомобилестроительные компании. Honda Motor, General Motors, Ford Motor, Mazda, Toyota, DaimlerChrysler начали выпуск экспериментальных автомобилей, работающих на водородных двигателях (в США их называют fuel-cells cars - "автомобили на топливных элементах"). Топливные элементы, изобретенные более полутора веков назад, это электрохимические устройства, которые получают электроэнергию за счет реакций взаимодействия водорода и кислорода. Единственным "вредным" выбросом, образующимся в результате работы подобных двигателей, является вода. В последние годы стоимость топливных элементов значительно снизилась. По оценкам Rocky Mountain Institute, в 1998 году, когда был создан первый современный топливный элемент, его себестоимость составляла несколько тысяч долларов на киловатт. Ныне она упала до 500-800 долларов, а если будет начато массовое производство подобных устройств, то цена упадет до 50 -100 долларов за киловатт.

От надежд на бубликообразные камеры осталась дырка

Перспективы весьма заманчивые. Неужели завтра мы забудем о проблеме нефти и наступит социализм с дешевой электроэнергией? Далеко не все эксперты, однако, разделяют эту точку зрению.

Что такое водород? Его добывать надо. А добывают его, в основном с использованием электричества. А электричество получают сжиганием газа, нефти, а также угля. Водород - это не первичный энергоноситель, а вторичный. Для того, чтобы произвести этот энергоагент, мало иметь воду: нужно иметь энергию, чтобы ее расщепить, разделить на кислород и водород. После этого баллон со сжиженным водородом ставят на транспортное средство или на что-то еще, и он у вас прекрасно используется как вторичный энергоноситель. Но абсолютное значение газа, нефти и угля при этом не меняется, потому что они нужны для производства водорода.

Современный уровень развития технологий не позволяет использовать водород эффективно. Изготовление водородного топлива для автомобилей ныне в четыре раза дороже, чем производство автомобильного бензина в количестве, достаточном для производства аналогичного количества энергии. Кроме того, остается проблемой создание "водородной инфрастуктуры" - сети заправочных станций - сервисных центров, необходимых для обслуживания автомобилей, работающих на водородном топливе. По оценкам Аргоннской Национальной Лаборатории (Argonne National Laboratory), в масштабах США для этого требуется затратить более 600 миллиардов долларов.

Существуют также серьезные сомнения в том, что водородное топливо действительно столь экологически безопасно, как утверждают его сторонники. Исследование Калифорнийского Технологического Института (California Institute of Technology) показало, если водород станет популярным автомобильным топливом, то его количество в атмосфере значительно увеличится. Это может привести к уничтожению озонового слоя, защищающегося Землю от смертоносных космических лучей, глобальному изменению климата и активному размножению опасных микробов. Кроме того, водородные двигатели в процессе работы выделяют намного больше газов, разрушающих озоновый слой Земли (в частности, оксидов азота), чем современные модели традиционных бензиновых автомобилей.

За 40 лет токамаков в Европе и Америке было построено немало. Но пока они себя не оправдали. Ядерный синтез в них длился всего лишь ничтожные доли секунды, энергию они вырабатывать могли, но пожирали ее на нагрев плазмы еще больше. "Это интересная физика, но бесперспективная энергетика", - поговаривали некоторые из разочаровавшихся термоядерщиков. В прошлом году Конгресс Соединенных Штатов уменьшил ровно на треть финансирование термоядерных исследований традиционного типа, а недавно самый мощный в мире токамак Принстонской лаборатории физики плазмы (штат Нью-Джерси) был законсервирован если не навсегда, то во всяком случае надолго.

Туманна судьба ИТЭЙРа, последнего (хотя еще и не родившегося) в роду токамаков, туманна и сама идея токамаков. ИТЭЙР мог бы окончательно продемонстрировать, тупиковая это или перспективная ветвь термоядерной эволюции. Но появится ли он?

Также использованы материалы: сайт ITER, International Atomic Energy Agency, Российский Федеральный ядерный центр, Экологическая правда, Термоядерная энергетика, экспертный канал "Открытая экономика".
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To edip ...учёных, открывших особое состояние вещества с дефицитом зарядности и обладающего однополюсным магнитным свойством- О времена! О нравы!
IP
К.Базил
Участник
хороша наука физика, жалко жизнь коротка
To lesnik
Такая энергия, во-первых, в принципе не может привести к Чернобылю, то есть безопасна
Рассскажите это тем, кто видел хотя бы по телевизору взрывы термоядерных бомб, например на атолле Бикини, в Аризоне, в Семипалатинске...
Кухонный аналог - воспламенение газа горящей спичкой. Все верно, только бывает, что газом заполнена не только горелка, но и кухня, со всеми вытекающими последствиями. Кстати, после взрыва на Бикини американцы достаточно долго ломали голову, почему мощность взрыва была гораздо больше расчетной, пока не сообразили, что дополнительно реагировал дейтерий океанской воды.

Единственным "вредным" выбросом, образующимся в результате работы подобных двигателей, является вода. И немного ниже :Существуют также серьезные сомнения в том, что водородное топливо действительно столь экологически безопасно, как утверждают его сторонники. Исследование Калифорнийского Технологического Института (California Institute of Technology) показало, если водород станет популярным автомобильным топливом, то его количество в атмосфере значительно увеличится.
Сами-то соображаете, что постите подряд ? Где нибудь критическое восприятие всего, что вешается на уши, встречается?
P.S. Хотя сам дурак, на ники внимания больше обращать надо...

Сообщение изменено К.Базил от Tue Sep 13 22:56:51 2005
IP
К.Базил
Участник
хороша наука физика, жалко жизнь коротка
To edip
особое состояние вещества с дефицитом зарядности и обладающего однополюсным магнитным свойством.
Мне кажется, что в этом случае Бор должен был из могилы выскочить, чтобы присутствовать на открытии своего магнетона, да ещё в виде такого стеклообразного вещества .
Пардон, а фамилию человека с титулом Академик РАЕН, доктор технических наук, Лауреат Ленинской премии сообщить не можете? Или он засекречен вусмерть, в лучших наших традициях ?
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To К.Базил
А Дирак как скакал бы над монополем -и все физики. Как просто делать революции сегодня в физике,- например: я нашел сегодня у себя в кармане небольшую черную дыру, еще неиспарившуюся с момента Взрыва, и она греет мой карман без всякого водопровода, газа, света...
IP
Spaceranger
Участник
олимпиад
To ivi06
ivi, это чересчур... черная дыра должна охлаждать, а не греть- это у Вас антидыра...
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To Spaceranger
Даже абсолютно черное тело, бывает, греет, а уж моя- то черная дыра в кармане- просто накаляет страсти. Так вот просто делать ныне революции в физике...

Сообщение изменено ivi06 от Wed Sep 14 00:01:12 2005
IP
К.Базил
Участник
хороша наука физика, жалко жизнь коротка
To ivi06 а уж моя- то черная дыра в кармане
С дырой в кармане и впрямь неуютно как-то... Любому наверное...
IP
edip
Участник
licq:3792
To К.Базил
а фамилию человека с титулом Академик РАЕН, доктор технических наук, Лауреат Ленинской премии сообщить не можете?

Его фамилия СОБОЛЕВ. Он возглавлял в Волгограде госфирму, разрабатывавшую стартовые комплексы для космодромов. О нём в 1990 году в газете "Правда" /в газете ЦК КПСС/ была большая статья как о выдающемся учёном-изобретателе.

Однако, когда я в 2001-2002 году несколько раз с ним встретился в Москве и затем проехал на совещание в Волгоград, Соболев подтвердил, что "импульс" открытия сделан не им, а - в "его научном коллективе". Он представил 35-летнего кандидата наук, которому принадлежит "основная идея ".

Мне довелось быть на том совещании . Соболев к тому времени уже возглавлял частный НИИ, где в одной из лабораторий со своими сотрудниками продемонстрировал получение стеклообразного вещества с уникальнейшими свойствами.

В частности, он утверждал, что если из этого стеклообразного вещества делать плёнку, то она практически не истирается /то есть обладает такой прочностью и твёрдостью/. Так что из неё дорожное покрытие практически может быть вечным, а если ввести это вещество в стройматериалы - они обладали бы сверхпрочностью.

Им были открыты и другие "прикладные" возможности этого вещества. В частности, если раздробить это стеклообразное вещество и полученный порошок смешать с люминисцентными веществами - "светимость" таких люминофоров продлевается в многие сотни раз /по времени/. "Такой смесью можно было бы покрывать подземные переходы и стены уличных домов - в таком случае не нужно освещать подземные переходы и улицы ночью: эти покрытия будут светиться и всё освещать", - сказал он.

В недавнем с ним разговоре /по телефону/ он сетовал на сложности в работе /"наши банки и нефтяные магнаты, как сговорились...Никаких средств не дают для строительства аккумуляторного завода"/. "Мы пробуем в Волгограде запустить в производство "вечно" светящиеся люминофоры. Это обойдётся нам дешевле", - сказал один из его помощников, когда я позвонил вторично. Внутри коллектива, как я понял, начались "сложные отношения".

Сообщение изменено edip от Fri Sep 16 02:06:16 2005
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To edip
Получение сверхтонких аморфных металлических пленок- это другое дело... Но к альтернативным источникам энергии имеет весьма отдаленное отношение..
IP
edip
Участник
licq:3792
ivi06
Получение сверхтонких аморфных металлических пленок- это другое дело... Но к альтернативным источникам энергии имеет весьма отдаленное отношение..

Дело в том, что полученное аморфное вещество академиком РАЕН
Соболевым и его сотрудниками не является аналогом металла - оно является диэлектриком. Здесь есть о чём подумать... Ведь "высокотемпературные" сверхпроводники, как вам известно, тоже получены не на основе металлических структур, а на основе окисных соединений /керамики/. Физика в очередной раз - и в этом случае - сталкивается с неизвестными явлениями, протекающими в определённых диэлектрических структурах...

Знакомясь с оснащением НИИ Соболева в Волгограде, я понял, что в его открытиях главное - не определённый состав получаемого стекловидного вещества, а устройство, позволяющее получить такое вещество. Оно ошеломляет простотой исполнения. С другой стороны, удивляет, почему физики и технологи не додумались раньше изготовить такую установку, которая гарантирует получение окисного расплава с большим дефицитом положительно заряженных катионов или отрицательно заряженных анионов. Подобные вещества учёные ранее не получали...Запомнилось, как один из присутствовавших академиков /директор одного из НИИ РАН, занимающийся органическими материалами/ кипятился, стараясь найти "изъяны в проводимых экспериментах". Я ему сказал: "Прежде чем всё отрицать, попробуйте на подобной установке сделать не неорганическое стеклообразное вещество, а органическое. Возможно, вы получите ещё более многообещающий результат, ведь вам понадобится не 1000 градусов по Цельсию с наложением определённого электромагнитного поля, а гораздо при меньшей температуре - органика плавится при низких температурах. Академик отсел на заднее кресло и оставшееся время сидел в задумчивости...

Возвращаясь из Волгограда в Москву самолётом я сидел рядом с Соболевым. Спросил его, как пришла идея получения вещества с однополюсным магнитным свойством? Он ответил, что его группа однажды занялась более детальным изучением веществ, падающих на Землю из космоса /метеоритами/. Его специалисты обратили внимание на то, что у ряда метеоритов немного "нарушен паритет" положительных и отрицательных зарядов, то есть по зарядности вещество как бы имело в структуре дефицит по положительным или отрицательным ионам. Стали думать, как это могло получиться? Как усилить эффект дефицита по зарядности? Как это повлияет на свойства вещества? Провели за два года /начиная с 2000-го/ эксперименты и додумались до необходимой лабораторной установки. Я ему сказал, что, видимо, речь должна идти об открытии и использовании МЕЖАТОМНОЙ энергии. Так получилось, что люди сначала открыли возможность использования атомной энергии, и лишь теперь - межатомной. Академик неожиданно сказал : "То, что открыт новый вид энергии, - несомненно. И сейчас мы многое об этой энергии не знаем. Когда начали проводить первые опыты с построенной установкой, при определённой подаче энергии на неё она вдруг начинала гудеть и сильно вибрировать. Лаборанты разбегались, а мы, установив "порог" накачки энергии в вещество, в дальнейшем не выходили за рамки её подачи"...

Об открытии волгоградцев, я дважды впоследствии разговаривал с тогдашним министром по промышленности и науке РФ Ильёй Клебановым /ныне он является представителем Президента по Северо-Западу РФ/. "Я не могу действовать, пока не получу экспертный ответ от РАН", - сказал он мне. "Люди могут получить в свои квартиры дешёвую, практически неиссякаемую энергию", - пытался я объяснить министру. Он "перевёл" меня на своего заместителя Фурсенко /ныне министр науки и образования РФ/. Разговор с ним завершился странной его репликой:"А куда мы денем АЭС и Гидроэлектростанции?".

Сообщение изменено edip от Sun Sep 18 02:58:27 2005
IP
ivi06
Участник
petitio principii
licq:2645
To edip ... Академик неожиданно сказал : "То, что открыт новый вид энергии, - несомненно. И сейчас мы многое об этой энергии не знаем. Когда начали проводить первые опыты с построенной установкой, при определённой подаче энергии на неё она вдруг начинала гудеть и сильно вибрировать. Лаборанты разбегались, а мы, установив "порог" накачки энергии в вещество, в дальнейшем не выходили за рамки её подачи"... - можно до бесконечности предполагать новые виды энергии, перспективы использования,- в основе торможения этих идей лежит не ретроградство Клебанова,- не желающего выделять деньги. В основе застоя науки- отсутствие настоящих молодых ученых, научного подхода к проблеме. Сейчас, наверное, многие желаемое принимают за действительное,- когда подтасовывают факты экспериментов, полагая, что потом все правильно получится. Это можно назвать "производственным, цеховым" подходом- когда главное выпихнуть продукцию за территорию цеха, получить деньги, а потом другие разберутся. Цех точно так же решает и научные проблемы- быстро пытается реализовать в единице продукции представления о новом виде энергии какого- нибудь технолога- маленького начальника,- и когда установка начинает гудеть, все разбегаются. Вся система производства России работает примерно так,- в расчете на получение денег за кота в мешке, а не предлагая на рынок работающий образец, серийный продукт...

Сообщение изменено ivi06 от Sun Sep 18 22:20:13 2005
IP
педро
Участник
широкия и глыбокия
licq:2044
слышал я что в АН РФ "очень без любви" относятся к РАЕН, последняя является клубом по интересам с определенным денежным взносом. хотя может я и ошибаюсь, но вот засело в памяти...
IP
Evgeniy
Участник
Si vis pacem - para bellum!
To chita
Я перед тем как тему создать набрал в поиске по форуму "гелий-3", ничего не нашлось и я создал. Про альтернативные источники я как то упустил.
IP
Evgeniy
Участник
Si vis pacem - para bellum!
http://web/forum?post&fid=15&tid=87871
IP
chita
Участник
licq:1095
To Evgeniy
Лучше копирни посты сюда, это не трудно, а вот обсуждать закрытую тему не совсем удобно.
IP
Лорди Лорди
Участник
Поиск рулит!
Гелий-3 рассматривается как перспективный источник энергии для термоядерных реакторов, уже объявили что в будущем его собираются добывать на Луне США, Китай, Россия. Евросоюз видимо пока ждет первых результатов экспериментального реактора, собственно пока не создан хотя бы дейтерий-тритиевый реактор гелий-3 бесполезен.
Вот кое что интересное с форума "Новости космонавтики":

В последнее время резко усилился интерес к лунному гелию - 3 . Его упоминают и американцы в качестве одной из целей своей лунной программы, и представители нашего Росавиакосмоса тоже стали поговаривать (например, Севастьянов).
Реакция околокосмической общественности и просто интересующихся, как правило, скептическая. Скептическая без аргументов, "просто так". Кто говорит - нереально, кто - реально, но экономически невыгодно, кто-то (как Черток) считает лунный гелий лишь хорошим поводом для развития космонавтики. А как всё обстоит на самом деле? Давайте внесём ясность.
Возникает закономерный вопрос - "А для чего, собственно?" (с) Михаил Анчаров, "Сода-солнце".
Разобъём этот вопрос на две части: 1) Почему, собственно, гелий - 3 ? и 2) Почему, собственно, лунный гелий - 3 ?
1. Почему, собственно, гелий - 3 ?

Гелий - 3 позволит создать абсолютно безопасную энергетику, обеспеченную практически неограниченными запасами топлива.

Термоядерная энергетика, использующая реакцию дейтерий-тритий (наиболее легко осуществимую), хоть и гораздо более безопасна, чем ядерная энергетика деления, всё же имеет ряд существенных недостатков. Основной - это большое число высокоэнергетичных нейтронов (число нейтронов на единицу мощности на порядок больше, чем у реакторов деления, энергия нейтронов примерно в 7 раз выше). Такого нейтронного потока ни один из известных материалов не может выдержать в течение срока больше 3-6 лет - при том, что ресурс реактора должен быть не меньше 30 лет. Значит, первую стенку тритиевого термоядерного реактора необходимо регулярно заменять - а это очень сложная и недешёвая процедура, связанная к тому же с остановкой реактора на довольно длительный срок. Далее, от мощного нейтронного излучения необходимо экранировать магнитную систему реактора - это усложняет конструкцию и удорожает её. Многие элементы конструкции тритиевого реактора после окончания эксплуатации будут высокоактивными и потребуют захоронения на длительный срок. Источников трития в природе нет, тритий придётся нарабатывать непосредственно на реакторе => возня с радиохимией, дополнительные сложности. Кроме того, в реакции D-T 80% энерговыхода приходится на нейтроны, и лишь 18% - на заряженные частицы, что уменьшает КПД энергетического реактора.

В случае же использования в термоядерном реакторе реакции D-He3 положение существенно улучшается. Нейтронный поток падает в 30 раз (нейтроны возникают в результате побочных реакций D-D), к тому же энергия нейтронов значительно меньше, в результате повреждения первой стенки нейтронами становятся несущественными, и срок службы в 30-40 лет можно обеспечить без труда. После окончания эксплуатации гелиевого реактора высокоактивные отходы не образуются, радиоактивность элементов конструкции будет так мала, что их можно будет захоронять буквально на городской свалке, слегка присыпав землёй. На заряженные частицы в реакции D-He3 приходится 60% энергии, еще примерно 30% - на СВЧ-излучение, которое можно эффективно преобразовать в электричество. В результате КПД гелиевого реактора существенно выше, чем тритиевого - тепловые машины почти не играют роли в производстве энергии, в основном используется прямое преобразование энергии. Не исключено также, что выход нейтронов удастся свести к нулю, нагревая лишь гелиевую компоненту плазмы.

Реакцию D-He3 осуществить сложнее, чем D-T, но дело того стоит. Сложность проведения термоядерной реакции можно характеризовать тройным произведением nTt (плотность на температуру на время удержания). По этому параметру реакция D-He3 примерно в 100 раз сложнее, чем D-T. Большой разрыв? Да, немаленький. Но за полвека термоядерных исследований достигнутое nTt в среднем увеличивалось в 10 раз каждые 10 лет. Для справки: в 1990-м году на европейском токамаке JET уже жгли гелий - 3 , полученная мощность - 140 кВт. Примерно тогда же на американском токамаке TFTR была достигнута температура 35 кэВ, что уже довольно близко к температуре, необходимой для реакции D-He3 (от 50 до 100 кэВ). Да, 140 кВт - мощность небольшая, и разумеется, на зажигание потрачено значительно больше энергии, чем было получено в результате реакции - но JET не был заточен под положительный энерговыход не то что на гелии - 3 , но даже и на тритии (хотя после реконструкции установки в 1996-м на нём всё же получили на тритии положительный энерговыход, Q=1,01). Таким образом, принципиальная осуществимость реакции сомнений не вызывает, и со всех точек зрения гелиевый термоядерный реактор может быть создан в течении 20-30 лет.
2. Почему, собственно, лунный гелий - 3 ?

Потому что на Земле гелия - 3 по не вполне ясным причинам очень мало – суммарные запасы оцениваются в 4000 тонн (содержание гелия - 3 в атмосферном гелии очень низко, и в гелии , получаемом из природного газа, не превосходит 2*10^-6 от He4). В принципе не исключено, что значительные количества He3 содержатся в мантии, однако доступ на глубины в десятки и сотни километров как сейчас, так и в обозримом будущем, представляется практически невозможным. Искусственное получение He3 (например, в ходе распада трития) также представляет собой сложную и дорогую задачу.

4000 тонн земных запасов - это, казалось бы, много. Однако эти 4000 тонн рассеяны в атмосфере и земной коре, так что заполучить их "в руки" просто невозможно. Более-менее доступные запасы составляют 500 кг (300 кг, образующиеся за счёт распада трития в ядерных боеголовках и тяжёлой воде реакторов CANDU и 200 кг, содержащиеся в природном газе), причём из этих пятисот реально доступны лишь первые 300 кг - He3, содержащийся в подземных запасах природного газа, извлечь весьма непросто.

Но всё же в пределах досягаемости находится богатый источник гелия - 3 - как нетрудно догадаться, Луна.
Высокое содержание гелия - 3 в лунном реголите еще в 1970-м году обнаружил Пепин, изучая образцы грунта, доставленные "Аполлонами", однако это обстоятельство не привлекало внимания вплоть до 1985-го года, когда термоядерщики из Висконсинского университета во главе с Дж.Кульчински "переоткрыли" лунные запасы гелия .

Анализ шести образцов грунта, привезенных экспедициями “Аполлонов” и двух образцов, доставленных “Лунами”, показал, что в реголите, покрывающем все моря и плоскогорья Луны, содержится до 10^6 тонн гелия - 3 , что обеспечило бы земную энергетику, даже увеличенную по сравнению с современной в несколько раз (до 6000 ГВт), на 1000 лет. По новейшим оценкам, запасы гелия - 3 на Луне еще на три порядка больше – до 10^9 тонн. Гелий - 3 также содержится в атмосферах планет-гигантов, и, по оценкам, запасы его только на Юпитере составляют 10^20 тонн, чего хватило бы для энергетики Земли навсегда.

Реголит покрывает Луну слоем толщиной в несколько метров (5-15 м). Реголит лунных морей богаче гелием , чем реголит плоскогорий. 1 килограмм гелия - 3 содержится приблизительно в 100 000 тонн реголита.
Технология добычи гелия - 3 на Луне.

Промышленность по добыче гелия - 3 должна включать следующие процессы:

1. Добыча реголита.

Специальные “комбайны” должны собирать реголит с поверхностного слоя толщиною около двух метро и доставлять его на пункты переработки или же перерабатывать непосредственно в процессе добычи. Для получения 1 кг гелия - 3 с энергетическим эквивалентом 6*10^5 ГДж необходимо собрать 100 000 тонн реголита, для чего требуются, по оценкам, энергозатраты порядка 2,2*10^3 ГДж.

2. Десорбция гелия из реголита.

При нагреве до 600 С десорбируется 75% содержащегося в реголите гелия , при нагреве до 800 С - почти весь гелий . Нагрев пыли предлагается вести, фокусируя солнечный свет либо пластмассовыми линзами, либо зеркалами. Доставка и оборудование печей на Луне требует энергозатрат примерно 180 ГДж/кг.

3. Разделение изотопов He3 и He4.

Разделение изотопов He3 и He4 предлагается вести в две ступени. На первой производится криогенная дистилляция, использующая разницу в температурах ожижения изотопов. На второй ступени используется сверхтекучесть He4 при охлаждении ниже 2,1 К. Разделение изотопов рекомендуется вести лунной ночью, когда температура поверхности падает до 120 К. Затраты энергии на него оцениваются в 180 МДж/кг.

4. Доставка на Землю.

Доставка на Землю космическими кораблями многоразового использования. Энергозатраты оценочно 1 ГДж/кг.

Таким образом, суммарные энергозатраты на доставку гелия - 3 на Землю составляют 2,4*10^3 ГДж/кг. При сжигании гелия - 3 в термоядерном реакторе выделяется 6*10^5 ГДж/кг, т.е. получаем 250-кратный выигрыш в энергии. Для сравнения: выигрыш энергии при сжигании ископаемых топлив не выше 30-ти (16 для угля, 20 для урана).

При добыче гелия - 3 из реголита извлекаются также многочисленные спутные вещества (водород, вода, азот, углекислый газ, азот, метан, угарный газ), которые могут быть полезны для поддержания лунного промышленного комплекса.

Экономические оценки.

В 1991 году И.Н.Головин приводил следующие грубые оценки: при топливной составляющей в 1 коп./кВт*ч цена тонны гелия - 3 была бы 1 млрд. рублей. Энергетика СССР (300 ГВт в 1991 г.) потребляла бы примерно 40 тонн гелия - 3 в год. В каждом полёте на Луну целесообразным было бы привозить 1/3 годовой потребности, т.е. 13-15 тонн. Если бы мы хотели иметь топливную составляющую в 1/3 коп./кВт*ч, то можно было бы допустить, чтобы каждый полёт стоил 5 млрд. рублей. Таким образом, добыча лунного гелия - 3 выглядела вполне экономически окупающейся, даже с учетом стоимости разработки лунной космической системы, создания и амортизации лунной промышленности. Как ни парадоксально, по энергетическому эквиваленту лунный гелий - 3 может оказаться дешевле земного каменного угля.

По современным оценкам, затраты на организацию системы транспортировки стоит 3,5-4 млрд. $ + 750 млн. $ через каждые 10 рейсов к Луне. Доставка 7 тонн гелия - 3 на околоземную орбиту – порядка 30 млн. $.

Некоторые цифры: в 1990-м году США потратили 50 млрд. $ на топливо для производства электроэнергии. Такое же количество энергии можно получить из 25 тонн гелия - 3 . Таким образом, цена в 2 млрд. $ за тонну гелия - 3 была бы вполне приемлимой. Цена даже в 1 млрд. $ за тонну гелия - 3 эквивалентна цене 7$ за баррель нефти или 15$ за тонну угля, что заметно ниже современных рыночных цен - 20$ за баррель и 20 $ за тонну. Значит, цена за 1 тонну гелия - 3 в 1 млрд. $ и даже выше более чем приемлима.
Видим, что добыча гелия - 3 на Луне выглядит вполне выгодной, как с чисто энергетической, так и с экономической точки зрения – разумеется, при условии, что на Земле эксплуатируется значительное число термоядерных реакторов, сжигающих гелий - 3 . Создание таких реакторов представляется в принципе вполне осуществимым, хотя и требует значительных усилий и времени – вряд ли меньшего, чем 20-30 лет. Большой срок? Немалый. Но такое же, если не большее, время займет и создание лунной инфраструктуры для добычи гелия - 3 . Значит, начинать уже сейчас - вполне разумно.
На что можно опереться при создании лунной базы и лунной промышленности?
В первую очередь - на спутные газы.
На 1 кг добытого гелия - 3 приходится:

6000 кг H2
3000 кг Н2О
3000 кг He4
2000 кг СО2
2000 кг СО
2000 кг СН4
500 кг N2

Кроме того, на Луне в больших количествах присутствует минерал ильменит, состоящий из оксидов железа и титана. Из ильменита можно получить кислород либо путём нагрева до температур выше 700 С, либо электролизом (при этом на одном электроде выделяется кислород, на другом - чистое железо).
Из реголита также можно производить цемент. Таким образом, на Луне есть всё для изготовления бетона.
Растения на реголите неплохо растут - есть основа для лунного с/х.
Не исключено наличие льда в приполярных кратерах.
Весьма интересны отдельные районы Луны (кратеры Аристарх, Платон, Тихо, море Кризисов), в которых периодически наблюдаются т.н. кратковременные лунные явления (КЛЯ). КЛЯ представляют как чисто научный, так и практический интерес - по-видимому, некоторые из них связаны с газовыми выбросами из недр Луны.
Видим, что потенциально лунная база имеет обширные "подножные" запасы для своего развития и самообеспечения.

Ссылки:
1. И.Н.Головин, "Малорадиоактивная энергетика на основе реакции D-He3", препринт Института Атомной Энергии им. Курчатова, 1991 (сейчас на руках у меня этого препринта нет, поэтому название цитирую не совсем точно).
2. Еще один препринт Головина на ту же тему, 1992.
3. Proceedings of the Workshop on D-He3 Based Reactor Studies, Moscow, 1991 (материалы как по реакторам, так и по лунному гелию ).
4.В.М.Кулыгин, доклад на семинаре Института Космических Исследований (2003)
5. И др.
IP
Ilyxa
Участник
Убей в себе телезрителя!=)
licq:1927
To Лорди Лорди
http://192.168.70.100/cgi-bin/movies?action=info&id=1410
Вооо буквално - практическое анимэ по использованию Гелия 3 Весьма трезвый взгляд в будущее, к тому же отличное художественное призведение!
IP
Evgeniy
Участник
Si vis pacem - para bellum!
To chita
Тема про гелий-3 подразумевает освоение Луны, а это уже космонавтика, как она будет смотреться в теме посвященной источникам энергии?
IP
chita
Участник
licq:1095
To Evgeniy
Вполне нормально, т.к материал представлен именно в контексте разработки нового источника энергии, и космонавтика там не цель а средство.

И твою тему я закрыл только по причине того, что мне материал показался довольно интересным, и я не хотел что-бы он потерялся в отдельной не слишком обсуждаемой теме. Теперь он будет здесь и будет доступен всегда, при любом обращении к этой теме, которое происходит хоть и не часто, но все-же чаще чем если бы обсуждались каждые из ее составляющие в отдельности. У нас все-же не форум энергетиков, поэтому комментариев у подобного материала не очень много.Таким образом тема приобретает больше информативно-новостной нежели дискуссионный оттенок. А раз так, то обьединение интересного, но не слишком обсуждаемого в силу своей специфики материала в одну тему, считаю вполне уместным.
з.ы. Если слишком громоздко обьяснил - стучи в асю, разберемся, тут лучше эти вопросы не выяснять, оффтоп однако.

Сообщение изменено chita от Wed Dec 14 22:57:58 2005
IP
Лорди Лорди
Участник
Поиск рулит!
To Ilyxa
Спасибо.А что нужно для поддержки русских субтитров?

Сообщение изменено Лорди Лорди от Wed Dec 14 14:27:03 2005
IP
Evgeniy
Участник
Si vis pacem - para bellum!
To Лорди Лорди
Здесь спроси http://web/forum?post&fid=11&tid=27928
IP
нестор петрович
Участник
обзорная статья из "ХИЖ"


Без горючего

С точки зрения законов сохранения энергии человек вместе со всей его цивилизацией – штука довольно ограниченная: ни создать, ни уничтожить энергию он не может. Ему остается только встать на пути ее превращений. Ядерные реакторы звезд, сияющие в космической пустоте, это сегодняшняя Вселенная; однородное распределение энергии в пространстве – это тепловая смерть. Поэтому человек, становясь на пути энергии, продлевает существование Вселенной. Посмотрим, как он это делает сейчас, и попробуем понять, как он будет делать это послезав тра. Но сначала разберемся...

Почему это важно

Данный раздел состоит из одних тривиальностей. Но без них нельзя. Итак, современная энергетика держится в основном на нефти и газе – как источниках химической энергии, ТЭС – как методе преобразования химической энергии в электрическую и электротехнике – как комплексе методов передачи, преобразования и использования этой самой электрической энергии. Важное исключение – автомобиль. Ему для движения электричество не нужно, особенно если за водить "ручкой".

По данным разных авторов, запасов нефти и газа человечеству хватит на 40 и 60 лет соответственно. Наверное, этот срок окажется немного больше – методы разведки и добычи совершенствуются, но принципиально ситуация не изменится. Запасов угля на Земле может хватить более чем на сто лет – так или иначе, на срок, на который психологически трудно загадывать. Человека, пытающегося размышлять о таких периодах, преследует мысль: кто знает, что еще придумают, а может, СПИД и вовсе избавит человечество от проблем с энергией.

Иногда говорят, что сжигать запасы угля и нефти нельзя, потому что мы обкрадываем потомков, обворовываем будущее и тому подобное. Но живые современники ничуть не хуже нерожденных потомков, а уж прав-то на уголь у них никак не меньше. Другое дело, что доставшиеся нам ресурсы надо использовать разумно, и если есть основания полагать, что сегодня мы их разумно использовать не можем, то не лучше ли их "прикопать"? Человек, бегущий с получкой в магазин, чтобы ее немедленно потратить, не вызывает симпатий даже у таких же дурачков, как он сам.

Важно еще и то, что стоимость горючего растет с течением времени, потому что сначала вырабатываются те месторождения, где добыча дешевле. Вдобавок сжигание угля создает большие проблемы в смысле загрязнения среды, причем дело не только в выделении СО, и парниковом эффекте, опасность коего вообще не доказана. Конечно, сжигать без кислотных дождей и терриконов золы можно, но это еще дороже – так что человечество начинает задумываться об альтернативах. Оно вообще немного туповато и начинает думать, только когда дело доходит до кошелька. Так что делать что-то надо, и в какой-то момент альтернативой казалась атомная энергия.

Умные французы поняли это давно: потихонечку закрыли свои шахты, обеспечив и переучив своих шах еров, так что им было не до забастовок, построили АЭС, от ближневосточной нефти не зависят и не плохо живут. Причем строят они надежно, персонал экспериментами не занимается, и народ АЭС не боится. Но все равно это не решение. Во-первых, работа с радиоактивными материалами – это так или иначе работа с излучением. А насчет влияния малых доз по-прежнему не понятно, и хоть есть вполне компетентные ученые, считающие, что от малых доз облучения – одна польза, но есть и придерживающиеся прямо противоположной точки зрения. Забавно, однако, что сторонники малых доз пишут (зачастую в одной статье!) и что они безопасны, и что, может быть, полезны, и что "проблема является принципиально неразрешимой". Их оппоненты из Института биохимической физики им.Н.М.Эману ля не только приводят экспериментальные данные, но и высказывают правдоподобную гипотезу о механизме эффекта.

Но дело не только в малых дозах. Техника не бывает абсолютно надежной хотя бы потому, что не бывает абсолютно надежен человек-оператор и абсолютно компетентен человек-создатель. А тогда возникает вопрос: что нам страшнее – авария с небольшими последствиями и высокой вероятностью или с большими последствиями и малой вероятностью? Что мы предпочтем – тянуть один билет из тысячи, на котором написано "отдай 1000 рублей", или один из десяти, на котором написано "отдай 10 рублей"? Человечество, похоже, не хочет глобальных аварий даже при малой их вероятности. А что такое авария на АЭС по своим последствиям, мы уже знаем. А еще проблема отходов... Против атомной энергетики, впрочем, как и против всей традиционной энер гетики, есть и еще один аргумент.

Куда все девается

Процессы преобразования тепловой энергии в механическую, а на АЭС этот процесс происходит в турбине, протекают не со 100%-ным КПД. Часть энергии утекает "налево" в виде тепла, вызывая "тепловое загрязнение" окружающей среды. Впрочем, это происходит и в ТЭС, "мирный атом" здесь ни при чем. Конечно, можно предаться мечтаниям о так называемых методах прямого преобразования тепловой и химической энергий в электрическую. Мы все с этими методами знакомы: тепло в электричество без турбин и котлов преобразует электронный термометр, а химическую в электрическую – электрический угорь и сом. Но даже если мы добьемся КПД 100% (что невозможно), проблема теплового загрязнения никуда не денется, потому что вся используемая человеком энергия в итоге возвращается в природу в форме тепла. Конечно, кое-что накапливается в виде химической энергии (например, книги с точки зрения энергетики – просто запасенная химическая энергия), но эта часть невелика. Если бы вся энергия выделялась равномерно по всей Земле, то больших проблем не возникло бы. Человечество использует и в итоге выделяет сегодня около 2*1012 Вт, а от Солнца и распада 40К в недрах Земли планета получает в сто тысяч раз больше. Таким образом, относительный вклад человека составляет одну тысячную процента.

На температуре планеты это сказывается в четыре раза слабее – излучение пропорционально четвертой степени абсолютной температуры, и в итоге Земля теплеет на (1/4) 10-5* 300К = 10-3К. Это величина совершенно не ощутимая, но, как отметил доктор наук В.П.Фотин, "люди предпочитают гнездиться в городах", а их площадь составляет около 10-4 площади суши. В городах человечество выделяет уже достаточно для заметного локального изменения климата, нас в этом убеждать не надо – мы это видим сами.

Польза от мозгов и польза для мозгов

Посмотрите в окно – сколько стекол пронзает ваш взгляд? Как правило, два. Приложите руку к наружной стене – холодная? Из щели сифонит? Правильно. Россия – страна большая и богатая, энергию нам девать некуда, вот и отапливаем бескрайние просторы. Наверное, единственный способ вызвать поумнение людей – это поднять цены на энергоносители, как это ни жутко звучит. Мигом возникнут фирмы и фирмочки, утепляющие дома, производящие тепловые насосы и реализующие те десятки энергосберегающих решений и технологий, которые давно уже внедрены в нищих Японии и Европе. Например, в той же Японии потребление энергии на душу населения в год составляет 4 МВт ч – ниже, чем в Европе и США, качество жизни одно из самых высоких в мире, а продолжительность жизни вообще самая высокая. В России, по оценкам разных авторов, можно сберечь 35 – 40% энергопотребления. Причем энергосбережение не требует, в отличие от строительства промышленных гигантов, больших инвестиций. Оно требует мозгов.

Но оно же приносит им пользу. Сжигать нефть и уголь можно по старинке, хотя и это лучше делать с применением новых технологий. Но бе ечь тепло без применения головы нельзя – если это не делалось вчера, то сегодня надо придумать, как это делать. При этом развиваются наука и инженерия. Заметим, что люди вообще хорошо живут в странах, сделавших ставку на высокие технологии.
И уж если заботиться о потомках, то возможность стать умными, наверное, важнее запасов угля.

Невидимая рука экономики

Действиями большинства людей управляет экономический интерес. Человек отапливает коттедж тем, чем удобнее, фирма производит то, что дает большую прибыль. Какие ни патриоты американцы, а ездят они на японских машинах. И это правильно. Потому что уговорить или заставить человека действовать в ущерб себе из идейных соображений можно, но такая политика имеет последствия в виде алкоголизма, курения, нелеченых болезней, абортов и малой продолжительности жизни.Впрочем, некоторые из тех, кто ставил "борьбу за мир во всем мире" выше хлеба с маслом, действительно верили, что светлое завтра достижимо на этом пути. Но они ошиблись.

Следует ли из этого, что надо отдать все на откуп "невидимой руке рынка"? Нет, и вот почему. Если все вопросы будут решаться строго локально, то плохие последствия тоже возникнут. Например, полное вытеснение американских автомобилей японскими с рынка США обернется безработицей. Конечно, заводы можно переориентировать, рабочих – переучить, но это деньги, время, силы и т.д. Полностью закрыть рынок для импорта тоже нельзя: уменьшение конкуренции вызовет в итоге ухудшение качества национальной продукции.
Для решения этих вопросов, уста новления баланса между сегодняш ними интересами и будущим благосостоянием, между интересами людей и их групп и существует цивилизованное государство.

В энергетике это приводит к тому, что бестопливными или, как говорят, возобновляемыми источниками энергии занимается в большой мере именно государство. Слишком уж многие фундаментальные стороны жизни общества затрагивает энергетика. Например, сжигание угля загрязняет среду, это проявляется в увеличении заболеваемости и, стало быть, бюджетных расходов на медицину. Участвует в игре и политика: обеспечение бесперебойных поставок нефти вынуждает Америку тратить немалые средства на поддержание мира на Ближнем Востоке и, более того, "поступаться принципами" – ограничивать давление на тоталитарные режимы, мириться с нарушениями прав человека. А живи американцы и европейцы за счет солнечной энергии, могли бы себя вести иначе. С дру гой стороны, для России развитие альтернативной энергетики в Европе нежелательно – будут падать цены на нефть. И так далее... Глобальная энергетика неотделима от политики настолько, что ею занимается даже Всемирный банк реконструкции и развития. Например, он финансировал электрификацию десятков тысяч домов в Кении, поставив на крышах солнечные батареи. Вот с Солнца и начнем.

Свет мой, Солнышко...

Когда вы поедете на японском автомобиле по американской автостраде, обратите внимание на столбы, на верхушках которых расположены сиреневые наклонные панели. Это фотоэлементы, от которых питаются телефоны для вызова техпомощи. Видимо, сделать такую штуку оказалось дешевле, чем тянуть кабель. Но решить проблемы глобальной энергетики фотоэлементы пока не могут: КПД мал, а вырабатываемая энергия дорога. Разумеется, идея получения электричества прямо из солнечного света столь соблазнительна, что оставить ее просто так невозможно.

Обычные кремниевые фотоэлементы имеют КПД 12-14%. Созданы фотоэлементы на гетероструктурах Al, Ga, As с КПД около 25%. И хоть для их использования солнечное излучение надо концентрировать параболическими зеркалами, в итоге установка той же мощности получается существенно дешевле. Однако фотоэлектрическое преобразование солнечной энергии – не единственное решение. Солнечным излучением можно просто что-то нагреть.

Погреемся?

Когда вы посетите Иерусалим, обратите внимание на крыши. То, что на них установлено, напоминает издалека панели фотоэлементов, но рядом с каждой есть цилиндрический бак. И панели эти не из фотоэлементов, хотя они тоже предназначены для использования энергии Солнца. В них нагревается вода – а в баке она хранится. В Израиле сегодня эксплуатируется около миллиона подобных устройств. И в сезон они полностью покрывают потребность в горячей воде. Примерно столько же имеется в США, немало – в Греции, Турции, на Кипре. Эксплуатируют их даже в скандинавских странах. Нагреть воду так, чтобы пар вращал турбину, эти устройства не могут. Но раз для использования высокоэффективных фотоэлементов солнечное излучение концентрируют, то можно и в этом случае поступить так же. Дальнейшая цепочка известна: турбина, генератор, и при мощности более 100 МВт система оказывается конкурентоспособной. Однако и сама природа использует солнечное излучение, например для создания ветра. На это идет примерно 2% энергии, а ветер можем использовать мы.



Ветер, ветер, ты могуч...

Но к сожалению, не очень и не везде. Ветроэлектростанции становятся экономически эффективны только при скорости ветра более 4-6 м/с. Это означает, что строить их надо либо на морских побережьях, либо в горах, что существенно дороже, либо располагать на платформах в море. Недостаток ветроэлектростанций в том, что ветер дует не все время. Надо включать ветроэлектростанцию в единую сеть, а часто экономически эффективнее использовать энергию на месте. Но тогда надо как-то аккумулировать энергию, чтобы не сидеть без тепла и света, когда ветер утихнет. Кроме того, энергию ветра почти невозможно концентрировать (в отличие от солнечной), поэтому ветроэлектростанции занимают в 100 раз большую площадь, чем традиционная ТЭС такой же мощности. А кому хочется уродовать прелестное морское побережье башнями с лопастями? В идеале энергетика должна быть чистой, тихой и незаметной.

Дровишки под котлом

Если ад существует, то черти явно работают в три смены – судя по стабильности температуры в недрах Земли. Поскольку гейзеры и вулканы человек наблюдал всю жизнь, то он, естественно, пришел к идее использования тепла Земли. И эта идея давно и успешно реализована. Горячую воду из глубин Земли применяют для отопления жилья и в сельском хозяйстве, перегретый пар успешно вращает турбины. И все было бы хорошо, но на Земле мало регионов, где горячие воды и пар достаются легко. Влажный пар вызывает коррозию, горячая вода, содержащая много солей... сами понимаете, во что превращаются трубы.

Впрочем, можно перевернуть проблему с ног на голову: не тепло из недр добывать, а отправиться туда греться. Фантасты, впрочем, этот сюжет использовали: атомная война, люди прячутся под землю и так далее. Но почему бы не перенести под землю сельское хозяйство (в интенсивном варианте)? Тепло там есть, свет можно делать на месте из того же тепла.
Все перечисленные методы так или иначе используют то, что в природе есть, было и будет, причем независимо от человека. Как известно, главный результат деятельности человека – мусор. Существенная его часть – это биологические отходы, или "биомасса". Их создают сельское хозяйство, деревообрабатывающая и целлюлозно бумажная промышленность и просто человеческий быт.

Польза от биомасоы

Проще всего ее сжигать – собственно, люди давно жгли дровишки, а там, где их нет, на отопление шли и верб люжьи лепешки – все органика. Но биомассу можно переработать и биохимическими методами, превратив в спирт или биогаз. Спирт можно заливать в бензобак, биогаз (65% СН4, 30% СО2, SН2, N2, Н2) использовать непосредственно как горючее (70% сельских семей в Китае) либо по обычной схеме: газовая турбина, электрогенератор и так далее. Собственно, в качестве исходного сырья для биохимической переработки можно использовать не только мусор. Например, в Бразилии из сахарного тростника успешно изготавливают этанол, который добавляют к бензину. Воздух в Рио-де-Жанейро, по крайней мере, стал намного чище. В этом направлении имеют возможность внести свой вклад в энергетическую проблему и биологи. Что, если они выведут, например, генно-инженерными методами бактерию, которая перерабатывает органику на водород?

С птичьего полета

Взглянем на ситуацию в целом. Сегодня человечество получает 1/7 часть энергии от возобновляемых источников, и эта доля с годами растет. Такие источники энергии удобны тем, что требуют в среднем меньших капиталовложений. Кроме того, они удобны для снабжения большого числа мелких территориально разобщенных потребителей (в России 70% территории не имеет централизованного энергоснабжения). Разработка возобновляемых источников – поле приложения высоких технологий. По этим двум причинам развитые страны поддерживают дея ельность соответствующих частных фирм – например, предоставляя налоговые льготы. Государство не навязывает решения, но стимулирует важную деятельность – в том числе и умственную.

Что касается цен на энергию – а именно это и определит в итоге глобальный переход на нетрадиционные источники энергии, то ветростанции и геотермостанции уже стали рентабельными. Станции на биомассе и солнечные тепловые станции дают в полтора-два раза более дорогую энергию. Солнечные фотоэлектрические станции пока, увы, уступают им еще в два-три раза. Но внедрение тех или иных источников энергии определяется не только стоимостью их продукции. Энергию надо еще доставить потребителю.

А еще надо возить и хранить

Энергию мало добыть – ее еще надо доставить туда, где она потребуется. Испокон веку человек перемещает энергию в основном в виде электричества или в виде горючего. Сжигание горючего загрязняет атмосферу, но и с электроэнергией не все гладко. Потреблять-то ее очень удобно, однако вырабатывать – не очень. Солнечные элементы, ее производящие, имеют пока низкий КПД, а если мы хотим преобразовать в электроэнергию, например, геотермальную – то мы теряем на преобразовании.

Или, скажем, метан, который бактерии добывают из биомассы. Опять сжигать, греть теплоноситель, вращать турбину, терять часть энергии? Жалко.

Энергию можно перемещать не только в виде электрического тока и бензина. Можно, например, в виде метанола или водорода.Метанол заливают в бензобак, автомобильный двигатель на водороде тоже можно сделать. Но чтобы преобразовать электроэнергию, вырабатываемую солнечными элементами, в водород, надо строить электролизеры. А здесь – свои немалые проблемы. И так всегда.

Поэтому проблемы производства, перемещения и потребления энергии должны решаться в комплексе. Например, если удастся найти или создать бактерии, которые питаются биомассой и выделяют водород, то именно в этом случае может оказаться эффективным автомобильный двигатель на водороде.

Кроме проблемы перемещения есть еще и проблема хранения энергии. Ее решение тем важнее, чем нестабильнее источник – раз мы умеем хранить, то можем сделать буферное хранилище. Стало быть, при использовании солнечного излучения или энергии ветра надо думать и о сглаживании колебаний мощности источника.

Энергию можно хранить в виде химической (в аккумуляторе), в виде тепловой (нагрев то или иное вещество), в виде потенциальной энергии (закачивая воду в бак на крыше или в высокогорное озеро), в виде кинетической (быстровращающиеся роторы). Вы сами можете сообразить, чем хорош и плох каждый метод, но проблема не в перечне факторов, а в их значимости. Причем роль тех или иных факторов может зависеть от других факторов... "все простые задачи решили наши деды".

Так что единственный путь к решению энергетической проблемы – это думать головой. И стремиться решать не локальные проблемы, а рассматривать полные цепочки. Включающие добычу, перемещение, аккумуляцию и потребление.

Только так человечеству удастся встать на пути энергии, изливающейся из звезд в космическое пространство. Чтобы обеспечить себе тепло и уют, а Вселенной – существование.

Л.Намер

Сообщение изменено нестор петрович от Tue Jan 3 01:23:32 2006
IP
chita
Участник
Go Vegan
licq:1095
Воздушный автомобиль поступит в продажу!

29 мая 2007, 10:44


Индийская компания Tata объявила о том, что скоро в продаже появится по-настоящему революционный автомобиль. Его двигатель будет работать на… воздухе.

Новый автомобиль под названием Tata Air Car будет иметь бак объемом 340 л., куда при помощи специального компрессора будет закачиваться воздух под очень сильным давлением. И уже затем из бака воздух будет поступать в двигатель и толкать поршни мотора.

По словам представителей индийской компании, на специальных заправках воздух будет закачиваться в бак в течение нескольких минут. Причем, обойдется это удовольствие всего в $2. А вот если рядом воздушной заправки нет, то тогда водитель должен будет воспользоваться специальным переносным насосом, работающим от электричества. Этот насос также будет способен заполнить бак воздухом, правда, на это уйдет уже несколько часов.



Создатели Air Car уверяют, что одного бака объемом 340 л. хватит для того, чтобы проехать порядка 200 км. На высокие скорости передвижения за рулем Air Car рассчитывать не стоит, но, как уверяют индийцы, для городской езды возможностей воздушного двигателя хватит.

Предполагается, что в Индии Tata Air Car будет стоить порядка $11 000. Однако основную ставку при продаже воздушного автомобиля Tata будет делать все же на рынки Европы и США.

взято с avto.mail.ru
IP
MBD
Moderator
Mountaineering.
licq:1143
To chita
Такие авто уже давно делали в Европе. Трабла в том, что для того, чтобы "при помощи специального компрессора будет закачиваться воздух под очень сильным давлением" приходится сжечь топлива больше, чем сжигается собственно автомобилем. Хотя воздух загрязняется при этом не в городе, а рядом с электростанцией, но Земля то одна...
IP
Страницы(2): 1 2

Хотите создавать темы и отправлять сообщения? Выполните Вход или Зарегистрируйтесь!




Напишите нам

µƒorum © fryazino.net