Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

В месяц они выдадут около четырех кило урана,правда мембраны придется менять и как-то отделить урановую фракцию.В месяц надо будет оплатить денюжку за 135000кВт Чубайсу и сторожу ящик пакетированной Фанагории. 

Из 4 килограмм урана в реакторе на тепловых нейтронах можно получить 166000кВтч электроэнергии. Т.е. даже если учитывать только затраты энергии на прокачку(по приведённым вами значениям) уже получается обезьянья деятельность. В действительности всё хуже. Ни одна мембрана не задержит 100% урана, поэтому эти 4 килограмма вы никогда не получите. Мембрана не бесплатная, на её изготовление тоже нужна энергия. Извлечение урана из мембраны – затратная операция, причём всегда сопровождаемая с потерями урана и т.д.

Уран из морской воды имеет смысл использовать только в реакторах-размножителях с замкнутым топливным циклом.

[Проходящий Кот]

В месяц они выдадут около четырех кило урана,правда мембраны придется менять и как-то отделить урановую фракцию.В месяц надо будет оплатить денюжку за 135000кВт Чубайсу и сторожу ящик пакетированной Фанагории. 

Из 4 килограмм урана в реакторе на тепловых нейтронах можно получить 166000кВтч электроэнергии. Т.е. даже если учитывать только затраты энергии на прокачку(по приведённым вами значениям) уже получается обезьянья деятельность. В действительности всё хуже. Ни одна мембрана не задержит 100% урана, поэтому эти 4 килограмма вы никогда не получите. Мембрана не бесплатная, на её изготовление тоже нужна энергия. Извлечение урана из мембраны – затратная операция, причём всегда сопровождаемая с потерями урана и т.д.

Уран из морской воды имеет смысл использовать только в реакторах-размножителях с замкнутым топливным циклом.

А если использовать злых африканских микробов?

[СССР]

А если использовать злых африканских микробов?

Да зачем Африканских. Наш, свой, доморощенный ячмень при замачивании прекрасно различает легкую воду,  не поглощает тяжёлую. То есть за несколько циклов воду можно чуток обогатить.
Может, еще какая травка уран различает...

[Кремальера]

А если использовать злых африканских микробов?

Каких еще микробов? :oМожет лучше тогда как-нибудь приделать ползунок к "чуду а Габоне".

В действительности всё хуже. Ни одна мембрана не задержит 100% урана, поэтому эти 4 килограмма вы никогда не получите. Мембрана не бесплатная, на её изготовление тоже нужна энергия. Извлечение урана из мембраны – затратная операция, причём всегда сопровождаемая с потерями урана и т.д.

Да я и не спорю.Это пока Сизифов труд.Но мир не стоит на месте.У джапов и мериканских Dow Chemical и Spiral Assembly уже есть морские мембраны  с селективностью 99,8%.Но стоит одна такая почти тыщу гринов(а на одну установку надо тридцать),ханьские похужее ,можно и по пятьсот притащить,но их точно только на месяц хватит.Хуже тут другое:как отделить уран от других тяжелых фракций?Конечно все будет промываться и чистится реагентами,но все равно задача нетревиальная.Вот бы само море заставить вращать привод высоконапорной обвязки...

[Nucleosome]

Не надо мешать естественному отбору  Если люди не хотят рожать детей - пусть не рожают. Их гены покинут генофонд человечества, вот и все. Тот, кто хочет убить себя ап стену - пусть имеет полную возможность это сделать.

с этим я согласен... мешать не надо, но помогать-то зачем? никто не знает какова наследственная компонента гомосексуальность - грубо говоря у какого процента людей гетеросексуальность не пробить ничем, и если близка к нулю, то необходимая плодовитость для поддержания населения от вымирания возрастает абсурдно сильно. кроме того - есть ещё один момент - пропаганда гомосексуальности в конце концов уничтожает её же саму - при условии, что генетическая составляющая её заметна - у латентных гомосексуалистов в нынещних условиях шансы на потомство при легализации однополых браков резко уменьшаются (раньше, когда это требовалось скрывать, они могли заводить семью только ради этого), а стало быть и шансы на передачу соответствующих склонностей

Да, и вот ещё момент - я думаю, в будущем у стран, обладающих большими площадями неиспользуемых / малоиспользуемых земель будет преимущество перед не столь везучими соседями: будет где размещать ветряки и солнечные батареи.

территоритория сама по себе тут имеет вторичное значение - у если не брать крайние примеры как Ватикан , важно какие ветры, насколько постоянны, сколько солнечный дней - вряд ли с простров северной Сибири или Канады много в этом плане можно выжать, кроме того важно наличие берега моря, где есть бриз и прочие - не даром же вокруг Великобритании планируют понатыкать ветряков

Уран из морской воды имеет смысл использовать только в реакторах-размножителях с замкнутым топливным циклом.

то есть бридерах? но откуда-то энергия же всё равно должна поступать...

[AlexAV]

то есть бридерах? но откуда-то энергия же всё равно должна поступать...

Естественно. Но бридер с замкнутым циклом может дать с того же количества природного урана на два порядка больше энергии. Это позволяет использовать в нём и очень дорогой уран.

[ВадимZero]

Читали наверное многие...
http://www.membrana.ru/particle/17604

[Nucleosome]

достаточно тенденциозно, хотя правда есть, не ясно правда какие объективные "проблемы потепления существуют" (ну кроме замёрзщей Венецианской лагуны, что вообще не такая уж проблема) и как именно Германия намерена сократить выбросы "парниковых газов" на 40% до 2020 года, если до того же года она планируют отказаться от ядерной энергии и ещё и педалировали прокладку Северного Потока (неспроста как бы...) хотя конечно система gemasolar впечатляет... она, правда, не в Германии

[vsevolodson]

Вряд ли фотоэлементы достигнут когда-нибудь КПД ~ 50%, что могут иметь дешёвые и простые солнечные коллекторы...

[pkl]

...территоритория сама по себе тут имеет вторичное значение - у если не брать крайние примеры как Ватикан , важно какие ветры, насколько постоянны, сколько солнечный дней - вряд ли с простров северной Сибири или Канады много в этом плане можно выжать, кроме того важно наличие берега моря, где есть бриз и прочие - не даром же вокруг Великобритании планируют понатыкать ветряков...

Я бы не сказал. В Канаде, в г. Сарния построена одна из крупнейших СЭС, мощностью 97 МВт. Про Германию уж молчу. С другой стороны, о. Науру. Условия для развития солнечной энергетики идеальные: расположен на экваторе, промышленности нет, конкуренции в виде близких месторождений нефти и газа - тоже нет. Но площадь - 21,3 км²! Много с такой площади энергии можно собрать? Я попробовал посчитать - у меня и 30 МВт не получилось. Для современных фотоэлементов интенсивность солнечного излучения не очень важна. Главное, чтобы оно было. Ну, конечно, есть и другие факторы. Политическая стабильность, например, и уровень развития вообще.

[Max_canaryskies]

Вряд ли фотоэлементы достигнут когда-нибудь КПД ~ 50%, что могут иметь дешёвые и простые солнечные коллекторы...

КПД будет плавно повышаться и в общем-то не имеет особого значения. Важнее стоимость за ватт. Хотя малосерийные фотоэлементы уже приближаются к этой величине. Фотоэлементы могут использоваться хоть при минус 30, и электричество будет все равно, когда вода температурой +5 из солнечного коллектора зимой не очень то применима по назначению. Ну и сложность разводки труб и проводов тоже принципиально разная.

[pkl]

Вряд ли фотоэлементы достигнут когда-нибудь КПД ~ 50%, что могут иметь дешёвые и простые солнечные коллекторы...

Утверждается, что в лабораториях КПД фотоэлементов - 43%. Из доступных в продаже - 9 - 24%. Не фонтан, конечно, но использовать можно. Хотя мне кажутся более перспективными турбогенераторы.

[pkl]

Вряд ли фотоэлементы достигнут когда-нибудь КПД ~ 50%, что могут иметь дешёвые и простые солнечные коллекторы...

КПД будет плавно повышаться и в общем-то не имеет особого значения. Важнее стоимость за ватт. Хотя малосерийные фотоэлементы уже приближаются к этой величине. Фотоэлементы могут использоваться хоть при минус 30, и электричество будет все равно, когда вода температурой +5 из солнечного коллектора зимой не очень то применима по назначению. Ну и сложность разводки труб и проводов тоже принципиально разная.

А концентраторы?

[Max_canaryskies]

...территоритория сама по себе тут имеет вторичное значение - у если не брать крайние примеры как Ватикан , важно какие ветры, насколько постоянны, сколько солнечный дней - вряд ли с простров северной Сибири или Канады много в этом плане можно выжать, кроме того важно наличие берега моря, где есть бриз и прочие - не даром же вокруг Великобритании планируют понатыкать ветряков...

Я бы не сказал. В Канаде, в г. Сарния построена одна из крупнейших СЭС, мощностью 97 МВт. Про Германию уж молчу. С другой стороны, о. Науру. Условия для развития солнечной энергетики идеальные: расположен на экваторе, промышленности нет, конкуренции в виде близких месторождений нефти и газа - тоже нет. Но площадь - 21,3 км²! Много с такой площади энергии можно собрать? Я попробовал посчитать - у меня и 30 МВт не получилось. Для современных фотоэлементов интенсивность солнечного излучения не очень важна. Главное, чтобы оно было. Ну, конечно, есть и другие факторы. Политическая стабильность, например, и уровень развития вообще.

Собрать можно полмегаватта с гектара на современных станциях. Квадратный километр =100 гектаров. 0.5*100*21=1050 мегаватт. Более гигаватта. С учетом, что прямо сегодня станция не строится, а в будущем панели будут эффективнее, то еще больше.

Конечно, вся территория острова не может быть застроена. Но и потребление в теплом климате, где не нужно отопление, будет незначительным. В общем, на островах, альтернативная энерегетика имеет особый смысл и способствует безопасности на случай возможной изоляции острова.

[Max_canaryskies]

Вряд ли фотоэлементы достигнут когда-нибудь КПД ~ 50%, что могут иметь дешёвые и простые солнечные коллекторы...

КПД будет плавно повышаться и в общем-то не имеет особого значения. Важнее стоимость за ватт. Хотя малосерийные фотоэлементы уже приближаются к этой величине. Фотоэлементы могут использоваться хоть при минус 30, и электричество будет все равно, когда вода температурой +5 из солнечного коллектора зимой не очень то применима по назначению. Ну и сложность разводки труб и проводов тоже принципиально разная.

А концентраторы?

Не думаю. Это дорого и сложно. Я думаю будущее за дешевой, напыленной на все что можно, фотовольтаикой, пусть и с невысоким КПД, но не требующей особого ухода и внимания и не имеющей изнашивающихся движущихся частей. Любая внешняя поверхность будет производить электричество, а обмен будет производиться через умную сеть, без аккумуляторов, за исключением некоторых дорогих видов транспорта и портативных устройств, где аккумуляторы будут применяться, существенно более эффективные и долговечные, чем сегодня. Поскольку сеть будет глобальна, то энергия Солнца будет использоваться все 24 часа.

[anovikov]

5 лет назад я тоже считал что будущее за концентраторами. Но с тех пор цена за ватт упала в 15 раз у фотовольтаики, а у концентраторов ей просто не с чего падать, не дешевеют же газовые ТЭЦ - а 80% оборудования одна и та же, это точная механика работающая при высоких температурах и давлениях и требующая особого подхода к безопасности - разорвавшийся паропровод может убить много людей, а пошедшая вразнос турбина - вообще разнести всю станцию к чертям (и такое бывало). И КПД правда не особо важно, нет дефицита территории, главное цена за ватт, а она сейчас уже очень низкая, настолько низкая что дальнейшее снижение не имеет особого значения, солнечная энергия уже стала реально дешева.

Кстати, среднесуточное потребление электричества в Науру 4 МВт всего. То есть станция покрывающая пиковую нагрузку займет гектаров 10 не больше, а так чтобы хватало и в пасмурный день - 30.

[Абрамий]

Будущее на ядерными реакторами использующими в качестве топлива  элемент торий .

Кстати реакторы типа РБМК , те самые Чернобыльского типа имеют одно исключительно важное достоинство.
В них без всяких проблем можно использовать в качестве ядерного топлива торий .
Для этого нужно только  немного увеличить степень обогащения используемого в нем урана и заменить половину  урановых  ТВЭЛов  на ториевые .
Через некоторое время в ториевых  ТВЭЛах будет образовываться больше урана-233 чем сгорать  урана-235 .
Потом можно будет вынуть  все  урановые ТВЭЛы и заменить их на ториевые .
И получится уже чисто  ториевый реактор .
Был реальный проект реактора РБМК  на тории , но его не строили .
Между тем даже реактор РБМК  будучи переведён на торий  в отличии от уранового РБМК имеет низкий запас реактивности .
И не может пойти в разнос на мгновенных нейтронах .
Причиной этого является  эффективная  наработка  урана-233 из тория  в реакторах на тепловых нейтронах, а также его  самоочисткой от осколочных элементов-поглотителей нейтронов в ходе  работы  реактора  и высокий отрицательный температурный коэффициент реактивности, что полностью и гарантировано обеспечивает ядерную безопасность.
Невозможно использовать образующийся в реакторе уран-233 в качестве оружейного материала .
Небольшая и очень трудноотделимая  примесь урана-232 делает невозможным его использование для изготовления ядерного оружия террористами в кустарных условиях .
Ториевый реактор нарабатывает в 100000  меньше изотопов трансурановых элементов чем урановый реактор .
Это делает много более дешевой работу с радиоактивными отходами и получается их много меньше .
Да и торий в реакторе выгорает почти весь , без остатка .

Тория в земной коре в 4 раза больше, чем урана.
  Известные запасы тория в разных странах оцениваются такими цифрами (тонны ):
360,000 - Индия
300,000 - Австралия
170,000 - Норвегия
160,000 - США
100,000 - Канада
35,000 - ЮАР
16,000 - Бразилия
95,000 - другие страны.
Данные по России точно не известны ,но они не уступают норвежским .
Надо сказать ,что разведка  новых месторождений ториевых руд уже  давно не производится .
 Разработка методов извлечения тория из бедных руд тоже  не производится .
Спрос на торий очень мал и потребляется этот элемент в очень малых количествах .
 
При массовой добыче торий будет во много раз дешевле урана.
Торий не надо обогащать.
Ториевый реактор безопаснее уранового .
Меньше радиоактивных отходов .
В итоге стоимость энергии, полученной на ториевой станции будет много ниже  чем на урановой.
Ториевыми реакторами самым активным образом занялись китайцы и индусы .
Китай официально объявил о запуске программы по развитию атомной энергетики на базе ториевых ядерных реакторов.
 Если программа будет успешно развиваться, Китай сможет использовать АЭС в качестве основного поставщика энергии, извлекая ее из наиболее чистого и безопасного вида топлива .

Переход к ториевой энергетики просто неизбежен .

[anovikov]

По-моему тут вся проблема в длительном (лет 20) цикле исследований и построения производственной цепочки необходимой для ее внедрения, все-таки ядерная энергетика - не игрушки и подход тут точно будет осторожным, после Фукусимы точно. А к тому времени возобновляемая энергия будет настолько дешева и массово развернута что оно уже будет никому не нужно, может быть построят несколько ториевых электростанций и все - ну примерно, как реакторы на быстрых нейтронах оказались никому не нужны после открытия гигантских месторождений газа в 70-е.

[Проходящий Кот]

...территоритория сама по себе тут имеет вторичное значение - у если не брать крайние примеры как Ватикан , важно какие ветры, насколько постоянны, сколько солнечный дней - вряд ли с простров северной Сибири или Канады много в этом плане можно выжать, кроме того важно наличие берега моря, где есть бриз и прочие - не даром же вокруг Великобритании планируют понатыкать ветряков...

Я бы не сказал. В Канаде, в г. Сарния построена одна из крупнейших СЭС, мощностью 97 МВт. Про Германию уж молчу. С другой стороны, о. Науру. Условия для развития солнечной энергетики идеальные: расположен на экваторе, промышленности нет, конкуренции в виде близких месторождений нефти и газа - тоже нет. Но площадь - 21,3 км²! Много с такой площади энергии можно собрать? Я попробовал посчитать - у меня и 30 МВт не получилось. Для современных фотоэлементов интенсивность солнечного излучения не очень важна. Главное, чтобы оно было. Ну, конечно, есть и другие факторы. Политическая стабильность, например, и уровень развития вообще.

Собрать можно полмегаватта с гектара на современных станциях. Квадратный километр =100 гектаров. 0.5*100*21=1050 мегаватт. Более гигаватта. С учетом, что прямо сегодня станция не строится, а в будущем панели будут эффективнее, то еще больше.

Конечно, вся территория острова не может быть застроена. Но и потребление в теплом климате, где не нужно отопление, будет незначительным. В общем, на островах, альтернативная энерегетика имеет особый смысл и способствует безопасности на случай возможной изоляции острова.

А на Моонзундских островах как дела? Или там крыш баронских замков хватит?

[Max_canaryskies]

К сожалению, не знаю таких островов. Если это на севере, и там невозможна достаточная мощность своей фотовольтаики, по причине отсутствия места для установки, то, придется довольствоваться сетью и/или энергией ветра.

Также, в околополярных регионах жизнь будет дорожать, что приведет к оттоку населения в более южные широты.

Но в целом по миру, кроме околополярных регионов, ветряки будут вытесняться солнечной энергетикой. Ветряки уже невозможно строить существенно дешевле, а сырье и труд будут дорожать. В фотовольтаике еще есть резервы для снижения цены и улучшения технологии.