Дезавуируя апологию фотовольтаики

Аватар пользователя ezhik

Намедни написал текст в защиту ВИЭ. О Манипуляции ярлыками Были некоторые вопросы, которые привели меня к мысли, что "зелень" победила. К счастью, нашёлся человек, разбирающийся в теме, который обстоятельно ответил практически на все вопросы. Его ответы, как кажется, неплохо бы зафиксировать.

Правда, сразу скажу, что то, что "зелень", вроде бы, действительно оказывается плохим выходом, даже совсем не выходом из надвигающегося кризиса невозобновляемых источников энергии, вовсе не значит, что она не победила. По-крайней мере, пока весь западный мир в неё играется - она может съесть и так стремительно сокращающиеся ресурсы.

Сразу скажу, что главным моим вопросом и утверждением было то, что не важно, через сколько кончатся газ-нефть-уголь-уран, важно то, что они принципиально конечны. А ветер и солнце относительно вечны. А значит, важно развить возобновляемую энергетику, пока есть на это развитие энергия из конечных ресурсов. Вроде бы верный вывод, но, как оказывается, из неверных предпосылок. Нефть-газ-уголь - и правда конечны. А вот уран...Уран, как выяснилось, меняет всё. 

Да и ветряки с фотовольтаикой оказались не бесконечны, так как было неверное предположение, что металлы не расходуются в том же смысле, в каком сжигается газ. Казалось, что даже если их запасы и конечны в земле, то, однажды извлечённые, они уже не исчезают. Что тоже не верно.

Итак, ответы уважаемого LAlexander - именно он не счёл за труд всё обстоятельно пояснить.

"Европу сделают зелёной, не считаясь ни с какими затратами. И, конечно, это хорошо. Невозобновляемые ресурсы надо перестать расходовать. В Европе это поняли, и пусть с перекосами, с какими-то смешными проектами типа Греты - но делают дело.

В Ваших рассуждениях содержится принципиальная ошибка. Проблема в том, что текущая "возобновляемая энергетика" к прекращению использования невозобновляемых ресурсов имеет крайне малое отношение. Невозобновлемые ресурсы - это ведь не только нефть, уголь и газ, но и медь, никель, кобальт, литий, серебро, РЗЭ и другие редкие элементы. Если какой-то источник энергии необходимо нуждается хотя бы в одном из них - его уже нельзя считать в полном смысле "возобновляемым". 

Так вот те же современные солнечные батареи невозможно изготовить без серебра (для кремниевых, в других вариантах - индия, теллура, кадмия и т.д., но солнечных батей с приемлемой эффективностью, долговечностью и себестоимостью без использования редких элементов сейчас не существует). Ну и какая разница закончится ли уголь для ТЭС или серебро для солнечных панелей? Серебро кстати закончится раньше угля. Ну и в чём тут хоть какой-то плюс в плане "возобновляемости"?

Ещё более вопиющий пример - электромобили. Литий, кобальт, никель - это то, без чего их построить практически невозможно (ну можно, кончено, вспомнить LiFePO4 и LiTiO аккумуляторы, но ёмкость у них под эту задачу недостаточно, и всё равно без лития не работают, а литий - редкий элемент и исчерпаемый ресурс в не меньшей степени, чем нефть). Ну и чем это лучше дизеля. Дизель хоть можно сделать только из углеродистой стали и алюминиевых сплавов (железо и алюминий, в отличие от серебра и лития на планете не кончатся, это основные породообразующие элементы) и залить в него растительное масло (которое тоже совсем не кончится). А вот как сделать электромобиль с приемлемыми характеристиками без лития?

Энергетика не зависящая критически от невозобновляемых ресурсов должна использовать только основные породообразующие элементы (железо, алюминий, магний, кальций, натрий, калий, углерод, кремний) + компоненты атмосферных газов + серу, хлор, бром (которые реально извлекать из морской воды). Если это условие не выполняется, то такая энергетика является ничуть не более возобновляемой, чем угольная ТЭС. Просто зависеть она будет не от угля, а от другого невозобновляемого ресурса, что в общем ни чем не лучше. Для современных ВИЭ, которые так активно проталкивают, кроме ГЭС, это условие по сути не выполняется. Т.е. их внедрение отнюдь не ведёт к тому, что "невозобновляемые ресурсы перестанут расходовать", наоборот, она ещё больше усиливает их расход, просто других (и часто на много более редких, скажем, серебра на планете меньше, чем угля).

А нефть, газ, уран, даже уголь - конечны.

При текущем потребление энергии и при условии внедрения ЗЯТЦ - Солнце погаснет раньше, чем уран и торий закончатся. :) Ну и реактор, в общем, можно уложить в требование чтобы в нём (кроме урана и тория) использовались только основные породообразующие элементы и ничего более. Не очень просто, но возможно. В этом смысле АЭС (с ЗЯТЦ и КВ>1, конечно) куда более соответствует требованию к источнику энергии не зависимому от невозобновляемых ресурсов, чем, скажем, солнечная панель.

Что касается урана и тория, то АЭС (с ЗЯТЦ и КВ>1) столь малочувствительна к их цене, что даже уран из морской воды будет иметь приемлемую для для неё стоимость.  Уран из морской воды, кстати (квази)возобновляемый ресурс. Ежегодно туда реки с материков сносят около 20 тыс. тонн урана. Если его добывать оттуда в меньших объёмах, то он там вообще никогда не кончится. " 

Я пишу: "Про ЗЯТЦ если напишите подробно, с цифрами, отдельным текстом - будет интересно почитать. Про сроки и погасание Солнца. Пока максимальный срок видел в инете 2800 лет, для урана. 

Мне кажется, это в ваших рассуждениях ошибка. Материал, из которого сделана вещь - это не то же самое, что топливо для процесса. Меди конечное количество - но это не "ресурс" в понимании газа или нефти. Вы сделали обмотку трансформатора - и она вечная. Чини да перематывай. 

Окислы? Восстановим. 

Ну а то, что этих металлов достаточно, чтобы всю поверхность земли застроить ветряками - в этом сомнения нет."

LAlexander отвечает:

"Окислы? Восстановим. 

Рассеиваются при коррозии, в виде стружки, в виде соединений, уходящих в канализацию и т.д. (после чего смываются в океан и оседают на морском ложе, откуда их извлечь практически невозможно). Реальный возврат во вторичное использование элементов практически никогда не превышает 70%. Остальное безвозвратно рассеивается в окружающей среде.

Окислы? Восстановим. 

Какие окислы? Откуда? То что уходит в конце-концов рассевается в кларковых концентрациях в миллиардах тонн осадочных пород. И извлечь их оттуда (для редких элементов) практически невозможно. Попробуйте скажем наладить производство серебра из подмосковного суглинка. :) Вот типичный материал с его кларковым содержанием. :) Это практически невозможно.

Между редкими металлами и нефтью в плане исчерпаемости по сути нет особого различия.

Про ЗЯТЦ если напишите подробно, с цифрами, отдельным текстом - будет интересно почитать. Про сроки и погасание Солнца. Пока максимальный срок видел в инете 2800 лет, для урана. 

А что тут писать? Ежегодно реки сносят в океан около 20 тыс. тонн урана (который попадает туда в результате выветривания горных пород) и будет туда сносить условно вечно (пока продолжается движение тектонических плит планеты). А для полного удовлетворения текущих потребностей в энергии нужно около 7000 тонн уран в год (при использование ЗЯТЦ). Для извлечения 1 кг урана из морской воды требуется по консервативным оценкам около 200 - 250 ГДж энергии. А этот килограмм при полном деление всех изотопов может дать 81000 ГДж тепловой энергии и около 25000 ГДж электрической. Т.е. с EROEI тут тоже всё в порядке. Собственно на этом можно и закончить. По сути с практической точки зрения уран для АЭС с КВ>1 (способной утилизировать все его изотопы) - возобновляемый ресурс.

Ну а то, что этих металлов достаточно, чтобы всю поверхность земли застроить ветряками - в этом сомнения нет.

Их ведь каждые 20 лет придётся перестраивать (их реальный срок службы). И в лучшем случае процентов 30 материала будет при каждом таком цикле необратимо теряться. И эти потери придётся чем-то возмещать.

Кроме того... Технический потенциал ВЭС составляет всего 1 ТВт (см. скажем эту работу https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421511004836). Этого в принципе недостаточно, чтобы хотя бы теоретически обеспечить производство энергии в современных объёмах. Ветра на планете для этого просто катастрофически мало.

Я пишу:

"В принципе, всё логично, и спасибо большое за такой подробный ответ.

Последнее осталось уяснить. Если металлы будут необратимо теряться, опускаясь на дно океана с осадками - то почему, вроде бы схожий процесс с ураном вас не останавливает прибавлять уран к "извлекаемым запасам"? В чем разница?"

LAlexander отвечает:

"Если металлы будут необратимо теряться, опускаясь на дно океана с осадками - то почему, вроде бы схожий процесс с ураном вас не останавливает прибавлять уран к "извлекаемым запасам"? В чем разница?

Из-за довольно своеобразной химии урана. Это всё же актиноид с очень богатой химией координационных соединений, что и открывает некоторые возможности. В данном контексте важны две из них.

Первая. Уран (VI) образует очень прочный карбонатный комплекс хорошо растворимый в воде. В результате ионы урана, попадая в океан, не сразу уходят в осадки, а очень длительное время (геохимическое время пребывания урана в морской воде - 300 тыс. лет) сохраняется в растворе, образуя там довольно заметные концентрации (около 3.1 мкг/л), что вообще позволяет надеяться его оттуда извлечь. Скажем куда более распространённые в земной коре РЗЭ, медь или хром (и многие другие элементы) из-за отсутствия подобных комплексов и стабильных гидрооксидов (в случае меди - сульфидов) с малым произведением растворимости в морской воде практически не накапливаются мгновенно уходя в  донные осадки. Того же лантана в морской воде в 1000 раз меньше, чем урана, меди - раз в 30 меньше (хотя в земной коре и того и другого на много больше, чем урана, но их химия, в отличие от урана, не позволяет им накапливаться в морской воде в растворённом виде в заметных колличествах), т.е. тут вообще просто нечего добывать.

Но, конечно, даже 3.1 мкг/л - это страшно мало. Но тут нам на помощь приходит другое свойство урана (которого, скажем, нет у лития или молибдена (в форме молибдат-иона)) - способность образовывать прочные комплексы с органическими лигандами. Это позволяет извлекать уран из растворов даже если его концентрация в растворе ничтожно мала, пропуская раствор (или просто опуская в него) сетку или волокно из полимера определенного состава (для урана такие полимеры известны). А вот скажем литий так извлечь не получится. Нет в природе ни одного органического лиганда, который мог бы его эффективно поглощать из водных растворов (и более того - не может быть в принципе, т.к. литий малый слабо поляризуемый ион с замкнутой электронной оболочкой, такой ион образует довольно прочный сольватный комплекс с малыми молекулами воды, но не с куда менее полярными органическими молекулами, для лития даже комплексы с краун-эфирами в водном растворе имеют довольно малые значения константы устойчивости). Ну или скажем молибдат-ион, формально молибдена в морской воде даже больше, чем урана, но по факту уран при определённых усилиях извлечь можно, а молибден - нет.   Попросту для молибдат-иона нет по сути ни одного нормального органического лиганада, который бы мог образовывать с ним высокостабильные комплексы в водном растворе. А если такого лиганда  нет - то и создать эффективный адсорбент невозможно.

Для эффективного извлечения чего-то из морской воды (кроме соли, калия, магния, сульфатов и брома, которых там так много, что можно обойтись без всяких адсорбентов просто упариванием и последовательной кристаллизацией) нужно, чтобы для этого чего-то был хороший адсорбент, лучше - чтобы это был органический полимер. А для этого должен существовать органический лиганд, образующий с ионом данного металла прочный комплекс. А такой есть совсем не для всех элементов. С ураном так повезло, что он есть.

Ну и третье. Ядерная энергетика (особенно ЗЯТЦ) предельно малочувствительна к цене урана. Для того, чтобы цена урана для АЭС с ЗЯТЦ добавила к цене электроэнергии хотя бы 1 цент/кВтч стоимость урана должна быть 225 тыс. $/кг, на много больше текущей цены на золото. Для сравнения электромобиль с литиевым аккумулятором вообще никому не будет нужен уже при цене лития 100 - 300 $/кг (в пересчёте на карбонат). Т.е. по сравнению с очень многими другими металлами предел цены, при которой уран ещё будет представлять ценность для экономики, чрезвычайно высок.

Т.е. сочетание свойств:

- Способность не сразу уходит в донные осадки, а накапливаться в морской воде, длительно там пребывая и создавая заметные концентрации.

- Богатая химия координационных соединений, дающая возможность для существования эффективных органических адсорбентов урана, что позволяет его оттуда извлекать минимально осмысленным способом.

- Крайне низкая чувствительность атомной энергетики к его цене. Даже если уран станет дороже в 1000 раз, чем сейчас, на стоимости электроэнергии какого-нибудь БН-800 (если его эксплуатировать с бланкетом и полной загрузкой АЗ MOX топливом) это почти не отразится.

Такое сочетание химических свойств и особенности сферы применения для урана по сути уникально. Не могу назвать ни одного другого элемента, для которого оно было таким же (способность накапливаться в морской воде, наличие эффективных органических адсорбентов, крайне низка чувствительность области применения к его цене).

В общем ответ состоит в том, что уран - уникальный элемент с уникальным комплексом свойств, который это позволяет. А вот абсолютное большинство других - нет."

В общем, всё, кажется, ясно.

Урана хватит надолго. Его добыча энергоэффективна. А при ЗЯТЦ реакторы на нём будут работать так же долго, как светит Солнце. Казалось бы, вопрос закрыт. Апологетика ВИЭ провалилась.

Однако, остался один нерешённый вопрос - почему её развивают самые богатые, самые развитые страны в мире? Ответ, что, мол, они все сошли с ума, все они там уже ЛГБТ и феминистки, и что они там понимают - это ерунда ведь. Там правят слишком серьёзные люди, которые не принимают решений на основании неверной информации. Уж что что, а информацией они владеют.

Собственно, это и ответ. И это очень страшный ответ.

Он означает, что курс на Зелёную Энергетику взят с чётко рассчитанным намерением разрушения Земной цивилизации, с целью снижения количества населения. Вот таким вот путём - полной деградации Первого мира. Ну а третий вымрет в сто раз без поддержки Первого.

То есть, это не ошибка и не сумасшествие. Это расчётливый геноцид.

И это, как мне кажется, представляет огромную угрозу России. Потому что, если Россия не попалась на эту удочку, и развивает единственный реальный выход из кризиса - через ЗЯТЦ и атом, то разве не следует из этого, что её постараются уничтожить самыми прямыми методами? Раз, типа, не хотят русские по-хорошему, значит, будем делать по-плохому. Может такое быть?

Не просто может, а должно так и быть. 

 

 

Авторство: 
Авторская работа / переводика
Комментарий редакции раздела О целях и не только

Толковый, системный разбор текущей ситуации. Прогноз здравый, имеет право на жизнь.yes

Благодарю! 

Комментарии

Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 4 месяца)

По зятц: 

1.как правило пишут о увеличении ресурсной базы в 10 раз. Что опять не вечно , но уж точно 1000+ лет(может и 10000+, т.е. времени есть на принятие решений и устранение проблем). 

2.там много не только мажорных но и минорных изотопов.... Пока не решены полностью все вопросы разделения и утилизации... Но лишь пока.

3.Сам реактор стандартной мощности 1200 пока только в головах конструкторов... Мы ведь понимаем, что 800 это предфинальный образец и утилизацию, разделение и др.моменты на нем будут обкатывать.

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 8 месяцев)

В 100+ раз же. В природном меньше 0.72% U235, который используется сейчас, остальное U238, который можно использовать с помощью БН реакторов.

Ну и прикидки были что хватит где-то на 4000 лет. Но это без добычи из океана. 

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(11 лет 12 месяцев)

1.как правило пишут о увеличении ресурсной базы в 10 раз. Что опять не вечно , но уж точно 1000+ лет(может и 10000+, т.е. времени есть на принятие решений и устранение проблем). 

По количеству энергии, получаемому с 1 кг урана - различие приблизительно в 100 раз (U-235 в природном уране 0.72%, за счёт всё же не нулевого КВ (пусть и меньше единицы) можно вовлечь в стандартном реакторе, вроде ВВЭР, чуть больше урана, но не радикально, а быстрый может сжигать весь тяжёлый металл). Т.е. формально из тех же объёмов урана реакторы с КВ>1 + ЗЯТЦ получить в 100 раз больше энергии. Но существенно не только это. Очень важно, что уран для ЗЯТЦ может быть в 100 раз дороже, чем для стандартной АЭС работающей в открытом цикле без удорожания энергии. А это открывает принципиально новые источники урана, такие как скажем морская вода, которые непригодны для АЭС работающей в открытом цикле и принципиально меняет всю картину.

2.там много не только мажорных но и минорных изотопов.... Пока не решены полностью все вопросы разделения и утилизации... Но лишь пока.

С утилизаций принципиальных проблем нет. Там в значимом объёме образуется два минора - америций и кюрий. Все изотопы кюрия вообще делятся в быстром спектре (среднее число нейтронов на захват больше 1), т.е. кюрий для быстрого реактора - просто топливо. Америций - не совсем. Но нейтронный потенциал урана-238 в быстром спектре достаточен для полного сжигания образующегося америция в цепочке:

Am-241 +n - Am-242 - Cm - 242 - Pu-238 + n - Pu-239 + n - деление

(упрощённо, без побочных ветвей, но не суть)

Проблема только в изготовление ТВЭЛов из топлива содержащего большое количество кюрия и америция, имеющих высокую активность и тепловыделение. Скорее решаемая. Хотя её можно вообще не решать, а просто отнести америций и кюрий на склад и подождать пока он и распадутся в более удобоваримый нептуний и плутоний-240 (плюс остаточные тяжёлые и долгоживущие изотопы кюрия и Am-243, то же сравнительно малопроблемный), который уже после этого и до жечь. Такие предложения тоже есть (по крайней мере по отношению к более горячему, но менее долгоживущему кюрию).

В общем проблема какой-то совсем принципиально нерешаемой не выглядит. Какой-то набор не до конца решённых вопросов тут есть (скажем доработка методов выделения америция и кюрия из ОЯТ), но каких то оснований подозревать тут какие-то нерешаемые сложности нет.

3.Сам реактор стандартной мощности 1200 пока только в головах конструкторов... Мы ведь понимаем, что 800 это предфинальный образец и утилизацию, разделение и др.моменты на нем будут обкатывать.

Безусловно. БН-800 - всё ещё опытно-промышленный реактор, а не серийный (хотя... с бланкетом с средним выгоранием на уровне 70 МВт сутки/кг обеспечить КВ>1 технически можно и на нём, а стоимость даже опытно-промышленного реактора такая, что энергия с него дороже стандартного ВВЭР, но на всего на несколько десятков процентов, это не то, что хотелось бы видеть, но уже что-то разумное, т.е. даже в таком виде при остром желание его можно тиражировать и использовать в энергетике).

А вообще хотелось бы надеяться, что из БРЕСТа что-нибудь хорошее получится. Реактор с тяжёлометаллическим теплоносителем и по нейтронной физике и в плане безопасности лучше, чем натриевый.

Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 4 месяца)

 По последнему пункту... со свинцовым вариантом огромное отставание... насколько помню увы даже нет проекта первого пробного реактора. Это тоже решаемо конечно (как и предпоследний пункт...) но вот время не ждёт!!!

Аватар пользователя Holy
Holy(6 лет 4 месяца)

Времени на допиливание ЗЯТЦ дофига. Даже на нефтегазе лет сто есть. А на примитивном ВВВРовском уране - тысяча.   
А кроме урана есть еще и торий....

Аватар пользователя qwweer
qwweer(8 лет 7 месяцев)

235го как раз немного, на десятки лет вроде бы. С нефтегазом тоже не всё идеально - только если с углём считать, а в таком режиме, когда китайский уголь и арабскую нефть пережигают на европейские солнечные панели и того меньше. В общем, совсем паниковать не стоит, но энергетические гайки начнут закручивать уже достаточно скоро. Строго говоря, уже начали - шведская девочка не даст соврать.

Аватар пользователя Holy
Holy(6 лет 4 месяца)

После отказа от развития атомной энергетике в 90-е уран сильно упал в цене, его просто перестали искать. 
По распространению в земной коре его  порядка 3 или 4·10−4%, это чуть меньше, чем дохрена.  Примерно в 1000 раз больше, чем золота, в 30 раз — серебра. Одна из версий вторжения США в Афганистан - именно контроль над перспективными зонами месторождений урана. В Африке тоде много где еще не копано....
Кроме новой добычи,  в ОЯТ остается примерно половина невыгоревшего U235, при дефиците топлива начнут его переработку.   Урановые "хвосты" тоже вполне рентабельно дообогащать на современных центрифугах. 
Ну и если уж совсем все станет плохо, есть тяжеловодные реакторы CANDU, прекрасно работают на природном уране. Там, правда, тяжелая вода нужна, но заметных проблем с ее производством пока нет.

Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 4 месяца)

 Вы слишком упрощаете! Кроме самого урана требуется.... да дофига чего требуется... например от первого проекта до промышленного реактора (со всей инфраструктурой) да непонятно сколько лет... но в 20 уложиться нереально. Требуется дофигища денег на строительство самих энергоблоков, требуется место подходящее, требуется, требуется, требуется... и энергии требуется ну очень много... а пик нефти пройден...

Аватар пользователя VSkilled
VSkilled(5 лет 1 месяц)

Вы про газификацию углей запамятовали. При синтетический бензин из них же.

А, угля, пока ещё, в наличии очнен-но много.

Комментарий администрации:  
*** Уличен в раздувании неинформативных срачей ***
Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 4 месяца)

Я живу в регионе где угля дофига! Газовые котельные и особенно частный сектор в мороз дают "непередаваемый аромат". Газификация пластов вещь в себе и не особо уж и эффективная... На природный газ надежды больше, но даже под переход на него потратиться придется прилично.

Аватар пользователя mamaser
mamaser(8 лет 10 месяцев)

Тут вы немного не правы. В 2018 проект отдали на экспертизу, а совсем недавно, цитирую: "В декабре 2019 года корпорация ТВЭЛ сообщила о получении положительного заключения на проектную документацию реактора БРЕСТ-ОД-300 и заключении контракта с концерном «Титан-2» на строительно-монтажные работы по этому проекту.[8]"

http://atominfo.ru/newsz/a0716.htm

Так что году к 2026 ждём новый тип реактора....

Аватар пользователя Escander
Escander(5 лет 4 месяца)

Очень добрая новость! Можно сказать подарок от РосАтома на НГ всем нам.

Аватар пользователя qwweer
qwweer(8 лет 7 месяцев)

Довольно странно, что в статье и здесь вы пишете о ЗЯТЦ, КВ>1 и реакторах из породообразующих элементов так, как будто это уже реальность или дело недалекого будущего, сравнивая их с ВИЭ и аккумуляторами на существующих технологиях. Очевидно, что прогресс будет идти в обоих направлениях. И в общем то это правильно - класть все яйца в одну корзину как минимум недальновидно.

 

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

формально из тех же объёмов урана реакторы с КВ>1 + ЗЯТЦ получить в 100 раз больше энергии

А как вы относитесь к точке зрения Острецова, что коэффициент воспроизводства в существующих проектах бридеров кардинально меньше необходимого, то есть наработка необходимого плутония идет крайне медленно? И поэтому обеспечить энергетику необходимым количеством топлива в обозримой перспективе разрабатываемые сейчас технологии не смогут, потому что U-235, необходимый для них, закончится раньше.

Аватар пользователя grr
grr(9 лет 3 месяца)

Извините что вмешиваюсь, но вы костер спичками поджигали?

Так и с наработкой, медленная нарабока требует только боле тщательного планирования операций и более длительных сроков для выхода на нужную совокупную мощность. Видимо Острецов имеет в виду, что мы столько не протянем? Пока что никакого "конца истории" незаметно, так что мнение Острецова всего лишь мнение, а фактология ему похоже давно недоступна.

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

медленная нарабока требует только боле тщательного планирования операций и более длительных сроков для выхода на нужную совокупную мощность

Не только дополнительных сроков, но и дополнительного U-235. А его мало.

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 8 месяцев)

Как бы суть ЗЯТЦ в том что сборки на U235 замещаются MOX сборками на плутонии.

Мало может быть в смысле - не достаточно много чтобы оперативно замещать выпадающую обычную генерацию. Но самоподдерживается (и потихоньку расширяется) ЗЯТЦ с КВ>1 по определению. 

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

Мало может быть в смысле - не достаточно много чтобы оперативно замещать выпадающую обычную генерацию

Не только выпадающую обычную, но и выпадающую генерацию АЭС за счет исчерпания U-235.

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 8 месяцев)

А это смотря когда начинать ЗЯТЦ) Если в момент полного исчерпания 235 - возможно. Если пораньше - и плутония накоплено прилично и уран далеко не закончился. 

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

Если пораньше - и плутония накоплено прилично и уран далеко не закончился. 

А расчеты исходя из реальной скорости наработки нового топлива в бридерах есть? Чтобы им можно было доверять.

 

Аватар пользователя Gray
Gray(9 лет 8 месяцев)

Сейчас по имеющимся запасам урана - можно построить достаточное количество бридеров чтобы заместить всё энергопотребление России. Тут больше вопрос в том как быстро можно строить реакторы чтобы заместить до того как 235 израсходуют в обычных.

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(11 лет 12 месяцев)

Детальный расчёт для реактора СВБР-100 можно найти в этой работе: http://www.akmeengineering.com/fuel-cycle-of-reactor-svbr-100.html

P.S. То что в последнем рассмотренном цикле КВ там чуть меньше единицы (0.991) - не обращайте внимание. Это не по той причине, что нельзя больше, а по той, что авторы исследовали переход в режим самоед с подпиткой природным ураном естественного изотопного состава. А в таком режиме, т.к. в природном уране всегда есть не большое количество делящегося изотопа U-235 в равновесном цикле КВ всегда будет чуть меньше единицы. Плюс к этому некоторые чисто бухгалтерские моменты. КВ там считают только по сумме делящихся (U-235+Pu-239+Pu-241), тогда как в быстром реакторе заметное сечение деления имеют и чётные изотопы плутония. В результате, пока не установился равновесный изотопный состав, возможна ситуация, когда размножающие свойства топлива остаются от цикла к циклу приблизительно постоянными без внешней подпитки делящимися изотопами (т.е. реальное воспроизводство есть), но подсчитанный так КВ оказывается чуть меньше единицы из-за неучтенного в нём накопление Pu-240, который в быстром спектре даёт заметный вклад в размножение нейтронов.

Аватар пользователя grr
grr(9 лет 3 месяца)

Большое спасибо.

Аватар пользователя Harsky
Harsky(11 лет 11 месяцев)

Острецов не только КВ очень (я бы даже сказал очень) консервативно считает, но и, судя по всему, решил сразу весь мир на замкнутый цикл перевести. Во всем мире плутония и высокообогащенного урана нет чтоб резво стартовать. Но разве это головная боль России, у которой есть и первое и второе?

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

Но разве это головная боль России, у которой есть и первое и второе?

Согласен полностью. Тем более, что плутоний (который, как я понимаю, может быть использован как оружейный) отдавать в другие страны как-то стремно.

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(11 лет 12 месяцев)

Сейчас в России накоплено около 13 тыс. тонн ОЯТ РБМК и 8 тыс. тонн ОЯТ ВВЭР.

ОЯТ РБМК содержат около 0.5% плутония.

ОЯТ ВВЭР около 0.8%.

Итого в виде ОЯТ у нас уже есть около 130 тонн плутония (поскольку АЭС продолжают работать и ОЯТ накапливаются - эта цифра постепенно увеличивается). Это то что лежит и пока не выделено. К ним плюс 45 тонн уже выделенного реакторного плутония и ~50 тонн оружейного, которые можно взять без ущерба для обороноспособности страны. Итого около 225 тонн.

Проектная загрузка АЗ БН-1200 должна быть 50.4 тонны тяжёлого металла, содержание плутония - 16.7%. Итого для первичного запуска одного реактора нужно 8.4 тонны плутония. Используя всё это можно относительно быстро запустить около 27 реакторов типа БН-1200.  В общем это достаточно, чтобы заместить все существующие в России АЭС.

Кроме того, первую загрузку можно делать не плутонием, а обогащённым ураном (с обогащением около 20%), а на плутониевый MOX переходить потом при последующих загрузках. Соответственно для запуска одного реактора потребуется около 10 тонн U-235, которые содержатся в 1400 тоннах природного урана. Доказанные запасы урана в России (категории A+B+C1+C2) около 280 тыс. тонн. Этого хватило бы, чтобы запустить 200 реакторов типа БН-1200.

Посмотрим на потребности. То максимальная нагрузка в ЕЭС не превышает 150 ГВт. Ясно, что ГЭС никто в здравом уме закрывать не станет, а это 45 ГВт установленной мощности. Итого чтобы сделать электроэнергетику построенную только из ГЭС и АЭС нужно около 105 ГВт установленной мощности АЭС. Или около 88 реакторов типа БН-1200.

Как видно на текущий момент имеющегося в месторождениях урана + накопленного плутония вполне достаточно для построения в России по крайней мере электроэнергетики базирующейся на ЗЯТЦ. Если этим конечно заняться сейчас, а не ждать пока уран совсем закончится...

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

Этого хватило бы, чтобы запустить 200 реакторов типа БН-1200

Так вопрос состоит в том, что после того, как эти 200 реакторов выработают свое топливо, какое количество нового топлива будет наработано? И Острецов утверждает, насколько я понял, что его будет меньше. То есть система не будет самовоспроизводиться.

Аватар пользователя LAlexander
LAlexander(11 лет 12 месяцев)

Коэффициент конверсии U-235 в плутоний в быстрых реакторах действительно ниже, чем коэффициент воспроизводства плутония. Если КВ реактора по плутонию около 1, то КК урана-235 в плутоний будет около 0.8 - 0,85. Собственно 20% урана-235 на входе как раз и дадут около 16% плутония, необходимых для последующей перезагрузки на выходе. Ну а дальше уже будет воспроизводиться плутоний с КВ>1.

Это различие в оценке того количества урана, которая необходима для запуска реакторов учтено.

Реальный переход с первоначальной урановой загрузки на чисто плутониевую будет естественно не за один цикл и будет выглядеть несколько сложнее. Но оценка необходимого для этого количества урана-235 от этого изменится мало.

Аватар пользователя Sensatus
Sensatus(8 лет 9 месяцев)

Спасибо! Нужно будет еще покопаться в материалах. Уж больно спорная ситуация, от которой очень много стратегически зависит.

Потому что оппоненты реакторов на БН утверждают, что американцы и французы не дураки, и свернули разработки из-за бесперспективности. А сторонники утверждают, что американцы и французы не смогли, и мы можем стать в этой сфере монополистами. Согласитесь, что для источника энергии, который претендует на мировое доминирование в будущем, разница принципиальна.

Аватар пользователя grr
grr(9 лет 3 месяца)

и свернули разработки из-за бесперспективности.

Перспективы у каждого свои. Что одним - тупик, другим - трамплин. Тем более зная наших британских друзей, я бы лично не рассчитывал на их "честное джентельменское слово".

Кроме того стоит напомнить, что первый промышленный атомный реактор построили именно в России, у наших британских друзей в то время была гора графита инкрустированная ураном и ведро с хлоридом кадмия, на случай если что-то пойдет не так.

Аватар пользователя vadim144
vadim144(12 лет 3 месяца)

Если я не ошибаюсь, то при большой нужде можно построить токамаки которые будут на небольших и подкритичных для себя уровнях мощности работать длительное время и продуцировать большой нейтронный поток, которым можно будет производить трансмутацию U238 в Pu239/241 и трансмутацию Тория в U233. 

Читал статьи Курчатовского института, где об этом в общем  все очень ясно написано.

Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

Камерад ...Токомак еще больший журавль в небе чем ЗЯТЦ...Как бы вам извеснтон , что реакция дейтерий-тритиевая. А весь тритий который будет исвользоваться на ИТЭРе - имеет реаторное происхождение ......ну очень-очень дорогой ( с общей мировой наработкой несколько кг в год)...Для того что бы не так все грустно было в ИТЭРе яйцеголовые  придумали литиевый бланкет...Но пока точно никто не может сказать не состав бланкета (сколько там нужно лития 6 сколько лития 7 сколько бериллия) - соотвественно выход /потери нейтронов и соотвественно выход трития, и никто не может безнатурных испытаний сказать предсказать утечки трития из цикла ( а херня в том что использование  трития в одном цикле мало, поэтому нужно постонное рециклирование, и переработка естественно с потерями трития)...Поэтому разговоры о подкритичных токомаках... при отсутствия на современном этапе понимания источников трития - это разговоры о существовании жизни в галактике NGC-3253 (или в математике есть куча теорем типа если гипотеза Римана верна ,, то....... но неизвестна верна ли гипотеза Римана)

Аватар пользователя vadim144
vadim144(12 лет 3 месяца)

Пардон муа. 

Я говорил про дейтерий-дейтериевую реакцию и в плане просто мощного источника нейтронного потока, т.е. условно реактор дожигатель или реактор трансмутатор, а не энергетический термояд. Т.е. запуск на условно низких температурах плазмы, для продуцирования нейтронного потока.

Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

А какая хрен разница...Все равно трития нет, а тот которые есть ну очень дорог...  Ща подожди найду обземировую наработку трития (есть у меня книга)

 

According to Ref. [8], the total T inventory or reserve in USA for nuclear
weapons was estimated to be 60–100 kg at 1984 and the amount would not change
very much afterward or has very likely decreased as evidenced by current shortage
of 3 He, of which considerable amount has been recovered from nuclear facilities as
a decay product of T.

Ну будем считать еще столько же у нас (правда непонятно где к нас нарабатывать в таких количествах)

 

Currently,
around 100 g of T is produced per year in a standard CANDU reactor and 20–25 kg
T (mainly in Canada) will be available for operation of ITER. Still the amount of
initial inventory in ITER, which is the amount of T simply dissolve in materials
used in ITER and immobilized (hard to recover), is quite uncertain, but could be
significantly large, as discussed in Chap. 3. This means that at present we have no T
reserves for DEMO.

 

Считаем теперь наработку https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_nuclear_reactors

в Аргентине 1, в Канаде 19, в Китае 2, Индия +Пакистан (малой мощности) - посему  1, Румыния -2, Южная Корея -4...Итого 29...Наработка трития 3 кг в год. Ну и запасы не более 200 кг...

 

Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

А вы никогда не смотрели зависисмость сечения реакции дейтерий трития от энергии...Прежде чем рассуждать о мощном источнике нейтронов...

Ну и что бы 2 раза не вставать  тот же график для дейтерий-тритиевой реакции

 

А теперь подумайте о том как вы будете создавать дейтерий-дейтериевую плазму... 

Аватар пользователя vadim144
vadim144(12 лет 3 месяца)

Я вам дам ссылку на свою статью здесь (хоть и не принято самоцитирование)- https://m.aftershock.news/?q=node/371072

И спасибо за интерес.

Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

А я дам вам сцылку на официальный источник данных ядерных реакций ,  а не  на ваши с острецовым измышления  о ядерной физике

А на реально измеренные сечения реакций

https://www-nds.iaea.org/exfor/

и второй источник построенные по этим данным и моделям ядра интерполяции

https://www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm

Оба сервиса на сайте Международной Организации по Атомной Энергии (IEAE) ... как только докажите что там неверные сечения реакций , так и разговор  далее будем вести... А сечения показывают выход  - а он  при энергия менее 100 кэв никакой - а 100 кэв - это температура  звезд при гелиевом горении... А мы и при более низкой температуре имеем достаточные проблемы в токомаках 

Это рисунок я сварганил по данным взятым с этого сервиса (ENDF)

D-D (n) реакция D+D->3He+n

D-D(p) Реакция D+D->3H+p

D-D сумарное сечения обоих этих реакций...

Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

Звыняюсь ...Но таки задам вопрос...Есть такой деятель на proatom Дементий Башкиров...Но потом почитал других и теже примерные оценки...Итак  глубина выгорания 10-15% (не знаю какую часть в этом процессе дает плутоний , а какую уран или трансураны)...Но самое главное не в этом...Реактор очень теплонапряженный - усталости, деформации - суровая реальность. Через три года топлива нужно вытаскивать...Обратная сторона медали - ОЯТ высокоактивное , его нужно выдеживать 10 и более лет для переработки...Тогда получается условно нужно на один реактор не 8,4 тонны плутония а 3 раза больше...25 тонн плутония... Далее начальный КВ БН-1200 КВ=1.2, КВА=1. Это означет что нарабатывется поначалу то всего 2-3% дополнительного плутония в бланкете (тоже не знаю срок выдержки в зоне бланкета, и срок остывания после облучения) 

 

да и как-то об хранении америция-241 не убедительно его период полураспада 436 лет - затрахаешься склады пришем склады с охлаждением строить при выскокой наработке... Уран-235 таки да помогает ослабить проблему огрнаиченных запасов плутония    

Аватар пользователя grr
grr(9 лет 3 месяца)

Понятно, спасибо.

Мне всегда казалось что запасы урана увеличатся всего в 100 раз, а месторождений его не так уж и много, но вы действительно указали на открытие новых источников. Причем у нас обедненного гексафторида уже наработано лет на 300 даже и добывать ничего не надо, ИМХО, а тут еще новые источники, лепота, можно вообще никуда не торопиться.

Проблема в том, что придется всю энергетическую инфраструктуру менять на атомную, видимо только это и тормозит процесс.

Аватар пользователя serge1953
serge1953(4 года 11 месяцев)

Замечательный текст, спасибо!

Комментарий администрации:  
*** Отключен (пропаганда сепаратизма) ***
Аватар пользователя ezhik
ezhik(4 года 3 месяца)

Пожалуйста. Это, скорее, моему оппоненту Александру спасибо.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (поганель) ***
Аватар пользователя Zeta
Zeta(4 года 6 месяцев)

Технический потенциал ВЭС составляет всего 1 ТВт (см. скажем эту работу https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421511004836).

Это называется cherry picking. Человек просто выбирает удобный для себя результат, который резко отличается от других. Оценки по ветру в основном на два порядка выше. А уж с солнцем все проще - технический потенциал это сотни петават-часов. То есть на порядок больше, чем все энергопотребление человечества. Вот если мы захотим вдруг вырасти в энергопотреблении на два порядка - придётся что-нибудь придумывать новенькое. В космос панельки запускать или термояд допиливать.

Проблема исчерпания ресурсов на производство также панелек/ветряков сильно преувеличена, с учетом ресайклинга нам их хватит на десятки и сотни тысяч лет. А там уже НТП новые решения подскажет :)

Комментарий администрации:  
*** Отключен (систематическая дезинформация) ***
Аватар пользователя ezhik
ezhik(4 года 3 месяца)

Вот у меня были такие же мысли. Но "народ против". Это, на самом деле, самое тонкое место обсуждения. Одни говорят, что "Металлы для ВИЭ так же невозобновляемы как и нефть с газом". Я говорил, что металлы можно восстанавливать. Но каждый цикл восстановления будет возвращать не 100%. Короче, тут нужны точные подсчёты от владеющих информацией по добыче, запасам, и вообще - какие металлы нужны и в каком количестве. И сколько ВИЭ нужно вообще, в сумме.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (поганель) ***
Аватар пользователя pppppppo_98
pppppppo_98(6 лет 8 месяцев)

Да камерад для изготовления солнечныз панелей используется серебро...А для изготовления перовскитовых панелей га котроые фапают фейсбуковские технодрочеры используется золото...И КПД у них до 20%...Конечто же есть выокоэффективные панели CIGS, CdTe, но погружение в аббревиатуры как бы сразу убивает энтузазм , особенно зная что индий, галлий, теллур  - не образует собственных залежей, и добывается исключительно при переработке отходов производства цинка...Посему критически важна переработка электронного лома старых панелей с целью выделения благородных и редких металлов...Что-то не вижу как-то у на=ших западных зеленных=раззеленых сосдейгидрометаллургичнских заводов по переработке панелей - все в африку стремяться вывезти и там хахоронить родальше от глаз собственных избирателей...а местные избиратели не то шо гиброметаллургические производства с отвалами гипса, или озерами хлорида кальция у себя под нососм не хотят вилить (Грета их так научила) - не могут даже лицезреть ЛЭП зпититыающую их дома...вот такой вот мир идиотов под названием демократия 

Аватар пользователя grr
grr(9 лет 3 месяца)

В космос панельки запускать

С этого и надо начинать. На земле у панелек перспектив нет, ИМХО, слишком взаимоисключающие требования, много места занимают, да и погода еще эта...

Аватар пользователя Zeta
Zeta(4 года 6 месяцев)

У панелек на земле не просто есть перспективы, а перспективы вообще вытеснить централизованную генерацию. Они очень дешевы, сейчас драматически дешевеют системы хранения э/э. В итоге мы лет через 10 можем прийти к ситуации когда генерация «на месте» окажется дешевле чем стоимость передачи э/э по сети. То есть даже если у нас вся централизованная генерация будет бесплатной, все равно выгоднее будет на месте ставить панельки с батареями.

Комментарий администрации:  
*** Отключен (систематическая дезинформация) ***
Аватар пользователя ezhik
ezhik(4 года 3 месяца)

Дайте пожалуйста ссылки на драматическое падение цены.

Надо прикупить, как раз для местной генерации...

Комментарий администрации:  
*** Отключен (поганель) ***
Аватар пользователя Zeta
Zeta(4 года 6 месяцев)
Комментарий администрации:  
*** Отключен (систематическая дезинформация) ***
Аватар пользователя grr
grr(9 лет 3 месяца)

У панелек на земле не просто есть перспективы, а перспективы вообще вытеснить централизованную генерацию.

Да вы правы, несомненно есть, если их вынесут в космос, во всех остальных случаях - труба. На АШ есть прекрасные публикации на эту тему от самых разных людей под самыми разными углами, у мне я нет оснований им не верить.

сейчас драматически дешевеют системы хранения э/э.

Запомните на будущее, английское dramatic и русское драматический, совершенно не совпадают по смыслу. Если для англичан это всего лишь что-то значительное, то для русских это в первую очередь драма - столкновение интересов двух симпатичных рассказчику сторон. Так с чем там у вас накопители энергии столкнулись на этическом фронте?

В итоге мы лет через 10 можем прийти к ситуации когда генерация

Вот тогда и приходите, вот тогда - поговорим.

все равно выгоднее будет на месте ставить панельки с батареями.

Это вы имеете в виду через 10 лет? Хорошо я запишу себе в ежедневник, через десть лет обращусь к этому вопросу, спасибо за информацию.

Аватар пользователя Zeta
Zeta(4 года 6 месяцев)

Да вы правы, несомненно есть, если их вынесут в космос, во всех остальных случаях - труба. На АШ есть прекрасные публикации на эту тему от самых разных людей под самыми разными углами, у мне я нет оснований им не верить.

На АШ куча мусорных статей с передергами и детскими ошибками, редко бывает что-то вменяемое. Bias помноженный на некомпетентность. Читайте нормальные стадис, если актуальную информацию знать.

Запомните на будущее, английское dramatic и русское драматический, совершенно не совпадают по смыслу. Если для англичан это всего лишь что-то значительное, то для русских это в первую очередь драма - столкновение интересов двух симпатичных рассказчику сторон. Так с чем там у вас накопители энергии столкнулись на этическом фронте?

Давайте вы мне, носителю языка, не будете рассказывать про значения слов, ок?) Ну и вот вам еще:

Медведев назвал драматическим падение цен на нефть
https://www.rbc.ru/rbcfreenews/5698e0979a7947a9c4221109

Это вы имеете в виду через 10 лет? Хорошо я запишу себе в ежедневник, через десть лет обращусь к этому вопросу, спасибо за информацию.

В регионах с высокой инсоляцией и высокими розничными ценами на э/э - уже сейчас. 

Комментарий администрации:  
*** Отключен (систематическая дезинформация) ***

Страницы