CDR.cz - Vybráno z IT

Diskuse k Budoucí zdroj energie? Čína vyrobila umělou hvězdu a překonala 6x teplotu Slunce

Evropa taky něco staví ve Francii, ne? Nebo to už odpískala?

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Pořád staví, ale neustále se to odkládá....

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

Tokamaků je po celém světě spousta. Bohužel ale žádný nefunguje jako elektrárna.

+1
+1
-1
Je komentář přínosný?

No právě ten evropský by prý už měl. :-)

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Neměl. Plánované Q (poměr energie vložené vůči energii vyzářené - nikoliv získáné, ale vyzářené) je 1.
V principu tedy jde o energeticky ztrátové zařízení.

+1
+1
-1
Je komentář přínosný?

Ne, projektované Q je 10. Takže půjde o teoreticky ziskové zařízení. (Samozřejmně bude ještě dlouhá cesta k prakticky ekonomickým reaktorům).

+1
+1
-1
Je komentář přínosný?

Mate pravdu. Mae culpa.
link:
https://www.iter.org/faq#collapsible_12

+1
+1
-1
Je komentář přínosný?

Tak znovu... Žádný obrovský tlak v tokamaku není. Nejvyšší dosažený tlak byl jen 2ATM. Právě proto se plasma žhaví na 100M °C...

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Nikoliv. Udržování plazmatu při takto vysoké teplotě je motivováno optimem účinného průřezu reakce (=maximum pravděpodobnosti, že srážka povede k fůzi atomů). Graf tohoto průřezu je zde:
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Fusion_rxnrate.svg

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

ano a toho se dá dosáhnout 2 způsoby

1) extrémní tlak - tak to dělá slunce - v podstatě atomy se smáčknou tak blízko sebe, že tlak překonává odpudivé elmag síly a dojde ke spojení jader
2) extrémní teplota - tak to dělá tokamak - teplota učiní atomy "akčnějšími" a je vyšší pravděpodobnost že se sloučí. asi jako když srazíte dvě auta v rychlosti 20kmh tak to po nárazu budou stále dvě jasně rozlišitelná auta. když je ale srazíte v rychlosti 200kmh tak se prakticky integruje jedno do druhého (řečeno s nadsázkou).

vytvořit totiž tlak jako v jádru slunce se nám asi nepovede

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Vaše představa je zcela milná. Tlak ovlivňuje počet srážek za jednotku času (více srážek = více fúzujících atomů za stejný čas). Tlak neovlivňuje "přiblížení natolik aby se překonaly odpudivé elmag síly".

Vaše představa tokamaku je na tom velmi podobně - vůbec neodpovídá realitě.
U fúze víme (viz již dvakráte odkazovaný graf), že účinný průřez (=pravděpodobnost reakce) je velmi malý, a že maximum (pro D-T reakci) má kolem 200 mil stupňů C. Pokud se chceme tedy dočkat vůbec nějakých fúzujících částic, můžeme:
1) čekat dlouho (magnetické nádoby, př.: tokamak)
2) mít velmi velký tlak (inerciální fúze)
U obou přístupů se snažíme být v optimu teploty (maximální pravděpodobnost, že tato srážka povede k fúzi), a zvyšujeme pouze celkové množství srážek (jednou tlakem, podruhé delším časem).

Princip magnetických nádob spočívá v tom, že izolujete částice od okolí (uvězněné v magnetickém poli) aby nemohli zchladnout, a dáte jim tak dostatek času na mnoho srážek.

Jak jsem psal, přečtěte si prosím wikipedii:
https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion

re: vytvořit totiž tlak jako v jádru slunce se nám asi nepovede
Tlak je statistická veličina. Nemá smysl, pokud se bavíme o jednotlivých částicích. Pokud si ale vezmeme urychlovače, jsme schopni přiblížit dvě částice k sobě na velmi blízké vzdálenosti (to co je vaše milná představa tlaku). Takže pokud bych přijal (od počátku zcela milnou) představu o tlaku jako o přiblížení se k sobě, tak jsme schopni vytvořit mnohem větší tlaky, než jsou ve Slunci.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

Tady asi autor pořádně nepochopil, co je cílem hry.
Ona to není co nejvyšší teplota, ale kladná energetická bilance, tedy dosáhnout zisku větší energie, než je do reaktoru vložena.

+1
+2
-1
Je komentář přínosný?

"Číně zřejmě nestačí vlastní umělý měsíc, nyní vytváří vlastní umělé slunce"
Mně poněkud vadí taková jakoby "bulvarizace" textu na jinak relativně odborném webu. Tokamaky se vyrábějí a pokusy s jadernou fúzí dělají již několik desetiletí. Aktuálně se (a také již několik let) dělají pokusy se stelátory, byť v principu je to jenom evoluce tokamaku.
Měl jsem možnost se podívat na tokamak v Praze. Bylo zajímavé a poučné :) Tokamak v Praze není moc velký, ale ta věda kolem je velká dost.
Akorát jsem jako laik čekal jiný princip přenosu energie na elektřinu, než jenom (opět - byť sec sakra) lepší parní stroj...

+1
+3
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

a ty znáš lepší převod teplo->kinetická/elektrická energie? :-)

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

peca měl na mysli třeba palivové články, které obcházejí termodynamiku a mají proto daleko vyšší účinnost než tepelné stroje.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

Tu účinnost počítáš i s výrobou vodíku, nebo bez? :-)

+1
+1
-1
Je komentář přínosný?

Proč s výrobou vodíku? Některé typy schroupnou i uhlovodíky, methanol ...

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

Protože s uhlovodíky je to svým způsobem podbíhání laťky (nevyřeší to tenčící se zásoby) a navíc je to enrgeticky ta lehčí cesta.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Moc nedává smysl co píšete, protože vodík se průmyslově vyrábí z uhlovodíku. Skladování a transport vodíku je daleko náročnější než u běžných paliv, šance na to, že se začne masově používat je zanedbatelná.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

I dává. Má-li vodík a jeho energetické využití změnit ekologickou nerovnováhu a zároveň zbavit lidstvo extrémní závislosti na uhlovodíkových fosilních palivech (kterých zásoba se mimochodem rychle tenčí a je nerozum je doslova pálit, když je používáme k výrobě všeho možného), je třeba jej vyrábět jinak, tedy elektrolýzou vody (nebo jejím extrémním ohřevem). A to je energeticky vysoce náročné.

Skladování a transport je samozřejmě řešitelný - jednoduše se bude vyrábět dle potřeby a co nejblíže k místu spotřeby - jenže to předpokládá zvládnutí právě jaderné fúze.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

To si jako vážně myslíte, že budeme vyrábět elektřinu jadernou fúzí, abysme jí následně použili na elektrolýzu vody ? :)))))

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

Samozřejmě, minimálně zpočátku, kdy se fúzní reaktory budou měřit minimálně na metry. Až dojde k pokroku a miniaturizaci tak, aby se reaktor dal umístit např. do auta (nebo letadla), pak to samozřejmě nutné už nebude.

Ten kardinální problém je totiž mobilita. Náhrada klasických elektráren není samozřejmě žádný problém.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Použití Carnotova cyklu (teplo > práce) se předpokládá. Stejně jako se předpokládá, že by lidstvo mohlo v budoucnu vymyslet způsob, kterým bychom energii z fůzní reakce získali bez něj (o žádném se zatím neví).

+1
0
-1
Je komentář přínosný?
Obrázek uživatele TyNyT

Proto jsem se taky ptal. :-)

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Tepelné stroje nám dlouho a dobře sloužily, nicméně jim pomalu ale jistě zvoní umíráček. Elektřina z obnovitelných zdrojů stojí dnes zhruba stejně jako z neobnovitelných, při současných trendech bude za pár let za poloviční cenu.

Neznalost neomlouvá :) Způsobů jak z fuzní reakce získat přímo elektrickou energii je celá řada, indukce, fotoelektrický jev ... Fyziku jsem nestudoval, proto vás odkážu na
https://www.youtube.com/watch?v=MGEGiyGlomk

+1
-3
-1
Je komentář přínosný?

To, co odkazujete, působí jako podvod. Jak docílí Lawsnova kritéria (podmínka na minimální velikost součinu tlaku a času udržení)? Působí to na mě (jen z obrázku, protože nikde nic nepíší) jako nějaká varianta pinče. Píší "patented idea"... Vůbec nepopisují jak dosáhnou fúzního plazmatu. Pouze říkají, že výsledkem reakce bóru s vodíkem je nabitá částice, a že nepotřebují externí magnetické pole. Některé údaje vysloveně tahají za oči (jako jejich 2 mil stupňů ve spojitosti s reakcí B+H; zařízení o 5 MW).

K vašemu:
"indukce"
Nositelem energie z plánovaných fúzních reakcí (pro začátek alespoň ta nejsnáze dosažitelná deuterium-tritium, případně pozdě deuterium-deuterium) jsou neutrony. Neutrony jsou neutrální a nic indukovat nebudou.

"fotoelektrický jev"
opět: neutrony.

Proč se vůbec zabíváme reakcí D+T (a tedy i neutrony)? Protože je nejsnáze dosažitelná. A i to nejsnáze je v uvozovkách, protože i při optimální teplotě stovek miliónů stupňů , viz:
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Fusion_rxnrate.svg
je extrémně nepravděpodobná.

Na fúzní reakci je obtížné:
* navolit takové podmínky, aby částice vůbec fúzovali (ani trošku se jim nechce:) Slunce má tu výhodu, že v něm částice do sebe narážejí dokola a dokola, a tak se občas nějaké dvojici stane, že se spojí. Slunce má oproti nám tu velkou výhodu, že má obrovské tlaky (=počet srážek za jednotku času)
*když už takové podmínky jsme schopni nastavit, tak je velmi obtížné je udržet. Částice mají v tento okamžik veliké rychlosti (=teplota), a je težké je udržet tak, aby se hned nezchladili (nárazem do chladnějších částic).

Zkuste si přečíst alespoň wikipedii (má to zpracované poměrně dobře). To, co jste nalezl na youtube je podobné kvality jako důkaz o ploché Zemi...

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Podvod to není, za projektem Focus Fusion stojí Eric Lerner, dlouholetý výzkumník fyziky plazmatu. Podobnou prezentaci jsem viděl už před několika lety, zřejmě se mu zatím nedaří pokročit blíže k realizaci. To samé ale platí o všech podobných projektech, možná s vyjímkou experimentu v článku, pod kterým je tato diskuse?

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Není pravda, že platí "to samé" o podobných projektech.

https://en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion
pasáž: "Proton–boron fusion requires ion energies or temperatures almost ten times higher than those for D-T fusion."
Pak se koukněte na (u toho youtube videa je dokaz na jejich stránky):
https://wefunder.com/lppfusion
"5 MW generators will use hydrogen and boron fuel"
On si tedy zvolil reakci, která je mnohem náročnější (teploty téměř 10-krát větší) a chce ji zažehnout elektrickým výbojem (pinčem)? To v podstatě nejde, protože malá teplota = málo fúzních reakcí, a zahřát plazma elektrickým proudem jde rozumně jen do menších teplot (vodivost plazmatu klesá s teplotou, a tedy účinnost ohmického ohřevu dramatický klesá - tokamaky aby se dostaly nad desítky miliónů stupňů musí mít dodatečné ohřevy, protože elektrickým proudem to už prostě dál nejde). A píše tedy na svých stránkách o 2 mil stupňů ve spojitosti s reakcí B+H; zařízení o 5 MW...
Ano, jsem přesvědčený, že jde o podvod.

Další díl skládačky (bohužel pan Eric Lerner se asi za sebe stydí, protože dávat dohromady co vlastně zkoumá je skládání střípků informací):
https://en.wikipedia.org/wiki/Dense_plasma_focus#Fusion_power
Takže opravdu jde o pinč (pinch), a tedy zahřívá proudem plazmatu.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Zajímavost o "dlouholetém výzkumníku fyziky plazmatu":
https://en.wikipedia.org/wiki/Eric_Lerner#The_Big_Bang_Never_Happened

Ten pán popírá druhý termodynamický zákon: "Lerner asserts that away from equilibrium order can spontaneously form by taking advantage of energy flows"

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Upřímně, autor tohoto článku psal pravděpodobně bez hlubších znalostí. Na příště zkuste, prosím, poprosit o spolupráci někoho např. z ústavu fyziky plazmatu. Jsou rádi za PR, takže nebývá problém se s nimi domluvit - třeba na exkurzi nebo alespoň spolupráci s psaním článku.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Cinani jsou magori a akorat hledaji neco, z ceho by se dalo vyrobit fakt velke kladivo, protoze pro ne je kazdy problem hrebik.

Desim se chvile, kdy se doctu, ze ze Cina snazi vyrobit umelou cernou diru...

+1
-3
-1
Je komentář přínosný?

Pozdě. Čína už ji okopírovala a nabízí k prodeji..

+1
+3
-1
Je komentář přínosný?

to Jack FX: proč pak asi solarní větrná atd tedy čísta energie je dražší než ne vyrobena klasicky ? protože tu jsou nenazrancí ! typu dotace na zelenou enrgii !

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Takže komentář jen z hlavy:
"slunce, které je dokonce až šestkrát teplejší její vzor" - vynechám-li špatně napsanou větu, tak teplota Slunce je jiná uvnitř a jiná na povrchu. Takže kterou teplotu myslíte?
Vzhledem k termonukleární reakci bych odhadoval tu uvnitř jádra.
Čemuž odporuje následující věta "napodoboval chemické a fyzikální reakce, které probíhají na Slunci". Reakce probíhají v jádru, ne na povchu.
"Tím dosáhli teploty šestkrát vyšší než je jádro Slunce" - další špatně napsaná věta.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Tato věta: "napodoboval chemické a fyzikální reakce, které probíhají na Slunci"
je hloupá z dalšího důvodu: Žádné chemické reakce na (ani ve) Slunci neprobíhají. Atomy jsou totiž prosté elektronových obalů (zcela ionizované plazma). Nemohou tedy ani mezi sebou tyto neexistující elektronové obaly sdílet/tvořit vazby (nehledě na to, že jejich energie je taková, že by se v žádné "slabé" chemické vazbě neudržely).

Fyzikální reakce mohou probíhat i na povrchu.

+1
0
-1
Je komentář přínosný?

Pro psaní komentářů se, prosím, přihlaste nebo registrujte.