В поисках новых источников энергии


Рубрика: Альтернативная энергетика
Метки:
Просмотров: 454
В поисках новых источников энергии

в поисках нового источника энергии

Каждый раз, когда подготавливаю материал для очередной статьи на сайте, стараюсь следовать основной направленности, связанной с экономией энергии и использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Сама природа наделила нас большим разнообразием ВИЭ, нам только остается внимательно понаблюдать за происходящими вокруг процессами и применить их на практике, не нанося ущерба окружающей среде.

Но так уж устроен наш менталитет, что мы не хотим напрягаться, а следуем проторенными путями, сжигая углеводороды (нефть, газ, уголь), чтобы пользоваться всеми достижениями цивилизации, и очень редко задумываемся над последствиями пагубного влияния на окружающую среду, в которой мы обитаем.

И, тем не менее, потребность общества в энергии возрастает и ученые всего мира в постоянном поиске нового источника энергии, который смог бы, с одной стороны заменить первичное топливо, с другой – не нарушал баланса равновесия в природе.

Последние пять лет все чаще на всех уровнях, (официальные выступления и в прессе) стали говорить об управляемом термоядерном синтезе, как неиссякаемом источнике энергии, который может решить все энергетические проблемы. И в подтверждение своих слов приведу всем известный международный экспериментальный термоядерный токамак-реактор «ITER» (от англ. International Thermonuclear Experimental Reactor) во Франции, который в 2020 годах должен продемонстрировать термоядерные технологии в мирных и коммерческих целях.

Но, либо мы еще не достигли такого уровня техники, чтобы укротить термоядерного дракона в рамках реальной энергетической установки, либо матушка природа сознательно не раскрывает секреты, заложенные на атомарном уровне. Во всяком случае, девятилетний опыт проведения экспериментов и баснословные финансовые затраты, вложенные в эту установку, конкретных результатов не дали.

Новости о токамаке

И вот на днях в интернет новостях новое сообщение.

«Ученые из Лаборатории физики плазмы назвали оптимальное, по их мнению, устройство токамака (тороидальной камеры с магнитными катушками), которое может использоваться в коммерческих проектах управляемого термоядерного синтеза. Исследование опубликовано в журнале Nuclear Fusion, кратко о нем сообщает учебное заведение.

Оптимальной конструкцией назван сферический токамак. В отличие от классической камеры, имеющей тороидальную форму с большим внутренним отверстием, рассматриваемая авторами конструкция, хотя и сохраняет тороидальную форму, тем не менее, имеет крайне малую внутреннюю полость.

Такая конструкция позволяет, по мнению ученых, эффективно удерживать и разогревать плазму. В ней оказывается возможным достаточное производство трития — редкого изотопа водорода, необходимого для осуществления термоядерной реакции, а стенки такого токамака менее подвержены повреждению.

Рассмотренный в работе учеными американский сферический токамак NSTX-U (National Spherical Torus Experiment Upgrade) развивает в два раза большую мощность и в пять раз — длительность импульса, чем его предшественник. В настоящее время в мире эксперименты со сферическими токамаками проводятся в США, Великобритании и России.

В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза (образования) тяжелых элементов из более легких (например, гелия из изотопов водорода дейтерия и трития), в отличие от обычных атомных реакторов, где проходят процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

В токамаке плазма удерживается магнитным полем, имеющем форму тороидального шнура, по которому пропускается электрический ток. Удержание плазмы происходит благодаря магнитному полю от вихревого электрического поля. Это означает, что токамак может работать (без вспомогательных устройств) исключительно в импульсном режиме, тогда как его главный конкурент (стелларатор) способен в течение длительного времени работать в непрерывном (стационарном) режиме».

Честно говоря, я далек от ядерной физики, но прочитав эту новость, в голове закрались сомнения: «Неужели в форме (тороидальная, сферическая) токамака-реактора зарыта вся суть?» И чтобы развеять свои сомнения я обратился к известному украинскому ученому, доктору физико-математических наук, профессору, заведующему кафедрой КНУ им. Т. Г. Шевченко Владимиру Ивановичу Высоцкому. Вот, что он ответил.

Мнение ученого

«К сожалению, сама идея управляемого термоядерного синтеза (УТС) как на основе токамака, так и на основе инерционного ядерного синтеза (например, в виде системы из 192 лазерных пучков, которые сводятся на мишень размером меньше 1 мм, как это реализуется в Ливерморе в США (они в этом направлении продвинулись дальше всех)) на мой, и не только мой взгляд, бесперспективна.
Увы, 60 лет активных исследований показали, что энерговыгодный управляемый термоядерный синтез так же далек от практической реализации, как и в начале "наивных" 50-х годов. Горячую плазму не удается стабилизировать, а расходы на исследования растут в геометрической прогрессии.

Срок ввода в экспериментальную стадию токамака ИТЕРА в очередной раз передвинули на несколько лет, а его стоимость снова возросла и уже достигла 19 млрд. долларов!!! О явной бесперспективности идеи УТС давно говорят сами ее основатели, но ее продолжение очень выгодно многим причастным. Там красивая физика, очень хорошие зарплаты, масса диссертаций, но проблема то не решается.

И этот новый "сферический" токамак - очередная идея реанимировать УТС, снова попробовать поиграться с геометрией. Это - наверное, уже сотая попытка выжать перспективу с помощью новой геометрии установки. Все предыдущие были безуспешны. Боюсь, что и эта окажется фантомом, тем более, что там нет никаких по настоящему новых идей, а идет простое "латание" очевидных прорехов, которые проявляются при пробных экспериментах.
К сожалению, есть все больше оснований считать, что термоядерный синтез может стабилизировать только очень сильная гравитация, что имеет место в Солнце и звездах. На Земле нужно искать другой (не силовой путь решения проблем энергетики)»
.

Мои сомнения подтвердил Владимир Иванович, однако работа по созданию источника энергии на основе термоядерного синтеза продолжается, хотя и не имеет перспективы. Есть ли альтернатива термояду в постоянном поиске новых источников энергии? Об одной из них, пойдет рассказ в ближайшем выпуске.

Понравилась статья, поделись с друзьями. Свои впечатления и вопросы можете отразить в комментариях.

Оставьте комментарий!

Используйте нормальные имена

Имя и сайт используются только при регистрации

Спасибо за ваш комментарий!

(обязательно)