Группе физиков, представляющих Массачусетский технологический институт, удалось достичь высочайшего давления плазмы за всю историю. О результате своих работ ученые сообщили на прошедшем в Японии саммите МАгАтЭ, а краткий обзор предоставил сайт Gizmodo.

Управляемый термоядерный синтез является синтезом более тяжелых атомных ядер из более легких. В то же время традиционная ядерная энергетика использует реакцию распада, в ходе которой из тяжелых ядер получаются более легкие. Предполагается, что управляемый термоядерный синтез позволит человечеству получить более дешевую энергию. Между тем на этом пути много проблем, и решить одну из них удалось американским ученым.

Физики использовали токамак Alcator C-Mod, представляющий собой тороидальную установку для магнитного удержания плазмы. В токамаке происходит нагревание атомов до ста миллионов градусов и их превращение в плазму («горячий суп», состоящий из протонов и электронов). При сталкивании частиц и их слиянии в тяжелые атомы выделяется много энергии. Однако для получения энергии плазма должна быть в устойчивом состоянии.

Для уплотнения «супа» из атомов исследователи применили магнитные поля огромной мощности. В результате давление плазмы составило беспрецедентные две атмосферы. Этого мало для устойчивости плазмы, однако, по мнению экспертов, эксперимент стал важным шагом на пути к созданию новых энергетически выгодных реакторов.

После проведения эксперимента токамак Alcator C-Mod разобрали. Дальнейшие исследования в этом направлении будут проводиться во Франции при помощи Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER).

Напомним, в 2014 году международная команда ученых впервые вывела термоядерный синтез в энергетический «плюс». Удалось получить больше энергии, чем было «закачано» в топливо. Сами исследователи, впрочем, отметили, что впереди у них еще много нерешенных физических проблем.

#физика #синтез #тс #реактор #энергетика
https://naked-science.ru/article/sci/amerikancy-sovershili-revolyuciyu-v

Сейчас сюда пришли рабочие, занимающиеся лечением бетона, отделкой - в общем финишными работами с целью передать в следующем году этот этаж под монтаж электрики, а начиная с 2018 года - уже и непосредственно оборудования ИТЭР. На месте, где стоит человек будут располагаться криофидеры магнитов ИТЭР, в коридоре, который ближе к нам - алюминиевые шины и коммутационное оборудование питания электромагнитов, которое делается в России. Окна в дальней стене как раз являются проходами для сверхпроводящих шин, которыми будет запитана магнитная система. Кольцевой корридор над ними будет нести кольцевые трубопроводы криосистемы, системы водяного охлаждения и трубы вакуумной откачки (и еще пары десятков систем помельче).

Многочисленные коричневые и зеленые пятна на стенах - это защитное покрытие на стальных пластинах, которые встроены в бетон и на которые будет привариваться все крепления для оборудования, кабель-трасс, освещения и т.п.. Они возникли из-за правил французского атомнадзора сверлить бетон под крепления на таких объектах недопустимо.

#tnenergy #итэр #энергетика
https://tnenergy.livejournal.com/81930.html

Ну что ж, грандиозный "новый безопасный конфаймент" надвинут на 4 блок чернобыльской АЭС. Прекрасное видео от концерна VINCI Construction (кстати, генподрядчика не только по "арке", но и ИТЭР).

Надеюсь, я когда-нибудь все же напишу и об этом фантастическом сооружении (везде утверждается, что это рекордная конструкция в плане веса и размеров, которую двигали по земле), а до него - и про "Укрытие" и про борьбу с ЧАЭС. Самая сильная эмоция - то, что теперь нет каноничного вида 4 энергоблока, который мне посчастливилось увидеть с расстояния 300 метров, нет знаменитого Саркофага, а на месте 4 блока у нас теперь сверкающий пузырь. 

#tnenergy #чернобыль #саркофаг #аэс #энергетика #радиация #загрязнение
https://tnenergy.livejournal.com/87104.html

#tnenergy #ИТЭР #энергетика #фото #физика
https://telegra.ph/Novye-fotografii-ITEHR-02-12

Крайне перспективный каталитический метод разложения углеводороводов требует постоянного поддержания давления в 19-35 атмосфер и относительного сильного подогрева, поскольку дегидрирование углеводородов — эндотермический процесс (то есть происходит с поголощением тепла). На это необходимы серьезные энергетические затраты. Кроме того, энергия необходима и для работы каскада компрессоров, перегоняющих водородсодержащий газ, образующийся в процессе риформинга. При этом сегодня все чаще появляется потребность в экономичных и компактных реакторах для риформинга (риформинг представляет собой процесс каталитической переработки углеводородов, используемый для повышения октанового числа бензинов, получения ароматических углеводородов или водородсодержащего газа).

Американские исследователи разработали реактор с подвижным поршнем, цилиндром и системой клапанов. Он достаточно компактен и, в отличие от промышленных установок, не требует сильного нагрева. Реактор работает по четырехтактному циклу. На первом такте метан, смешанный с паром, через клапаны подается в цилиндр. При этом поршень в цилиндре плавно опускается. После того, как поршень достигает нижней точки, подача смеси перекрывается.

На втором такте поршень поднимается, сжимая смесь. Одновременно цилиндр подогревается до 400 градусов Цельсия. В условиях высокого давления и нагрева происходит процесс риформинга. По мере выделения водорода, он проходит через мембрану, которая останавливает углекислый газ, также образующийся во время риформинга. Углекислый газ при этом поглощается адсорбирующим материалом, смешанным с катализатором.На третьем такте поршень опускается в самое нижнее положение, резко снижая давление в цилиндре. При этом углекислый газ высвобождается из адсорбирующего материала. Затем начинается четвертый такт, на котором в цилиндре открывается клапан, а поршень вновь начинается подниматься. Во время четвертого такта углекислый газ из цилиндра выдавливается в атмосферу. После четвертого такта цикл начинается снова.

В ближайшее время ученые намерены собрать и испытать крупную установку для риформинга метана.

#технология #химия #энергетика
https://telegra.ph/CHetyrehtaktnyj-cikl-prisposobili-dlya-polucheniya-vodoroda-02-18

Как известно, Pu-238 используется в космических радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГах) как удобный источник тепла. НАСА регулярно отправляет межпланетные миссии, снабженные такими генераторами (последнеей был ровер Curiosity, следующим будет еще один ровер Mar 2020 rover), Проблема однако в том, что плутоний 238 производился в США и СССР до конца 80х (тут, кстати, есть интересная загадка - для чего он производился. В отчетах DoE можно найти расходы Pu238 на военное применение, да и в СССР довольно большая линия была создана явно не для развлечения пионеров), и с тех пор NASA выезжало на старых запасах, в т.ч. купленных в России остатках советского Pu238.

Однако и советское производство Pu238 в России, похоже, не восстановлено (можно понять только по косвенной информации, например из этой новости https://tnenergy.livejournal.com/37442.html), поэтому несколько лет назад в США таки добились финансирования на перезапуск своего производства. Оно включает в себя подготовку таблеток из смеси оксида нептуния 237 и алюминия, загрузку их в алюминиевое облучательное устройство, облучение в реакторе HFIR в течении ~нескольких сот часов в ходе которого основная масса Np237 распадется, но часть захватит нейтроны, превратится в Np238 с последующим распадом в Pu238. Имеющихся запасов Np237 хватает на получение ~80 килограмм Pu238.

После облучения таблетки проходят через аналог PUREX, т.е. экстракцию плутония органическим растворителем из кислотного раствора ОЯТ. Плутоний будет отправлен в другую лабораторию DoE - Лос-Аламос, для формирования тепловыделяющих элементов РИТЭГов. Надо отметить, что Pu238 является очень непрятным материалом для радиохимиков - большой объем тепла и излучения осмоляет органику, портит оборудование, поэтому работа с ним получается сложной и дорогой.

ORNL в своей новости показала автоматически измерительный пост для оценки геометрии пресованных таблеток нептуния (поскольку нептуний 237 радиоактивен, для снижения дозовой нагрузки персонала такое оборудование полезно). В новости есть довольно интересные подробности: сейчас ORNL производит плутоний 238 темпом 100 грамм в год, после введения этого поста будет 400 грамм в год, и есть планы по дальнейшей автоматизации процесса с увеличением производительности, видимо до 1-1,5 кг в год.

#thenergy #ядерка #космос #технология #энергетика
https://tnenergy.livejournal.com/102738.html

В 2003 году в Евросоюзе возник большой проект Desertec, представлявший тогдашнее видение о переводе Европы на рельсы возобновляемой энергетики. Основой “зеленой энергетики” ЕС должны были стать тепловые электростанции с концентрацией солнечной энергии, расположенные в пустыне Сахара, способные запасать энергию как минимум на вечерний пик потребления, когда обычная фотовольтаика уже не работает. Особенностью проекта должны были стать мощнейшие линии электропередач (ЛЭП) на десятки гигаватт, с дальностью от 2 до 5 тысяч км.

Проект просуществовал около 10 лет, и затем был заброшен концернами-основателями, так как действительность Европейской зеленой энергетики оказалась совершенно другой и более прозаичной - китайская фотовольтаика и наземная ветрогенерация, размещаемая в самой Европе, а идея тянуть энергетические магистрали через Ливию и Сирию - слишком оптимистичной.

#энергетика #tnenergy #сверхпрводимость #технология
https://telegra.ph/EHlektricheskie-magistrali-budushchego-04-17

Китай приступил к добыче «горючего льда», который сегодня рассматривается в качестве нового источника ископаемого топлива. О начале добычи, как пишет ShanghaiDaily, заявил министр земельных и природных ресурсов Китая Цзян Дамин. По его словам, первые образцы ископаемого топлива были получены в Южно-Китайском море 10 мая 2017 года.
Предприятие заработало 28 марта 2017 года.
Первые образцы «горючего льда» были извлечены с глубины 1266 метров 10 мая. С тех пор предприятие в Южно-Китайском море ежедневно добывает в среднем 16 тысяч кубических метров природного газа из гидратов. Как уточняет CCTV, в добываемом из гидратов природном газе доля метана составляет 99,5 процента.

Регулярная добыча гидратов природных газов ведется с 1969 года на Мессояхском месторождении в Сибири. Считается, что оно стало первым месторождением, на котором специалистам удалось впервые извлечь природный газ из «горючего льда».

#технология #энергетика #китай
https://nplus1.ru/news/2017/05/18/ice

Две группы исследователей из Китая независимо друг от друга разработали полифункциональные катализаторы, которые ускоряют реакцию углекислого газа с водородом, приводящую к образованию углеводородов, содержащих от пяти до одиннадцати атомов углерода в основной цепи. Создание методов превращения углекислого газа в углеводороды с длинной цепью важно как для понижения содержания парниковых газов в атмосфере, так и для производства возобновляемого топлива.

#химия #технология #энергетика
https://telegra.ph/Ceolitnye-katalizatory-uskoryayut-prevrashchenie-uglekislogo-gaza-v-uglevodorodnoe-toplivo-06-26

Ученые из Сколковского института науки и технологий, Папского Католического университета Чили и Университета Кастилья Ла-Манча (Испания) сравнили два основных пути развития энергетических сетей: упреждающее планирование и плановое реагирование. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Energy.

Реактивное (или ответное) планирование – это традиционный подход, при котором энергетические компании сначала планируют свои инвестиции, и уже затем электрические сети адаптируются под эти нужды за счет строительства новых или модернизации уже существующих линий электропередач. При более современном подходе – упреждающем планировании – сначала проектируется развитие энергосетей, а затем компании планируют свои инвестиции в новые генерирующие мощности.

Упреждающее развитие сетей, вкупе с увеличением пропускной способности линий, рассматривается исследователями и организациями, планирующими развитие энергосистем, в качестве действенного метода стимулирования частных инвестиций в отрасль и снижения стоимости производства электроэнергии, а следовательно, сокращения потребительских расходов и повышения общественного благосостояния. Крупные игроки на рынке электроэнергии, такие как регуляторы, независимые системные операторы и планировщики сети, приняли ряд правил и норм, нацеленных на выявление преимуществ координированного развития сетей. Такой подход становится особенно актуальным при повышении уровня интеграции возобновляемых источников энергии в энергетические системы, особенно в удаленных регионах с высоким потенциалом развития возобновляемой энергетики.

Однако исследование, в котором участвовали ученые из Сколтеха, показало, что увеличение пропускной способности сети не всегда приводит к уменьшению эксплуатационных затрат и повышению общественного благосостояния, даже с учетом возможного резкого роста инвестиций и рыночного влияния на дерегулированных рынках.


#моделирование #энергетика #модель #экономика #экономикс
https://naked-science.ru/article/column/uchenye-oprovergli-obshcheprinyatoe