الطاقة النووية المتنقلة: من البطاريات إلى FNPP

سحب FNPP "Akademik Lomonosov" إلى مكان العمل. صور "روساتوم"

يستمر تطوير الطاقة النووية ، وأحد أكثر مجالاتها إثارة للاهتمام هو إنشاء محطات طاقة مدمجة ومتحركة. لديهم مزايا كبيرة على محطات الطاقة النووية التقليدية الثابتة ويمكن استخدامها في مختلف المجالات. في السنوات الأخيرة ، تم تطوير العديد من المشاريع المماثلة في بلدنا ، وتم بالفعل تشغيل أشهرها.

محطة طاقة عائمة

في 22 مايو 2020 ، تم تشغيل أول محطة طاقة حرارية نووية عائمة محلية (FNPP) Akademik Lomonosov pr.20870. تم نشر المحطة في ميناء Pevek (Chukotka Autonomous Okrug). في ديسمبر من العام الماضي ، أعطى التيار الأول لشبكات الكهرباء المحلية ، وفي يونيو بدأ إمداد الحرارة.

العنصر الرئيسي لـ FNPP هو وحدة طاقة عائمة - سفينة غير ذاتية الدفع ذات تصميم خاص مع إزاحة تزيد عن 21,5 ألف طن. تم تجهيز وحدة الطاقة بوحدتي مفاعل KLT-40S ووحدتين للتوربينات البخارية. يمكن أن ينتج Akademik Lomonosov الكهرباء والبخار للتدفئة ، وكذلك لتحلية مياه البحر.

يتم تشغيل وحدة الطاقة مع المرافق البرية الخاصة. إنه محمي من الجليد بواسطة رصيف خاص. كما توجد على الشاطئ البنية التحتية لنقل الكهرباء والبخار إلى شبكات التوزيع المحلية.

"Akademik Lomonosov" في ميناء بيفيك. صور "روساتوم"

تبلغ السعة القصوى لأحدث FNPP من حيث الكهرباء 70 ميجاوات. الحد الأقصى للحرارة الناتجة هو 145 Gcal / h. يقال إن هذه الخصائص كافية لتوفير مستوطنة لـ 100 ألف نسمة. من الغريب أن مجموع سكان Chukotka Autonomous Okrug هو نصف ذلك ، وهناك احتياطي خطير من حيث السعة.

سيتمكن "Akademik Lomonosov" من العمل حتى 35-40 عامًا. يمكن إجراء الصيانة السنوية والإصلاحات الحالية دون توقف العملية. بعد 10-12 عامًا من التشغيل ، يلزم إصلاح متوسط ​​للمصنع ، وبعد ذلك يمكن لوحدة الطاقة العودة إلى الرصيف ومواصلة توليد الطاقة.

تقترح Rosatom بالفعل مشروع FNPP جديد مع أداء محسن. من خلال استبدال وحدتين KLT-40S بوحدات RITM-200 ، من الممكن زيادة التوليد إلى 100 ميجاوات وتحسين المعلمات الأخرى.

حتى الآن ، تم بناء محطة طاقة عائمة واحدة فقط على طول المشروع 20870 ، والذي يوفر الآن الطاقة لمنطقة نائية. في الوقت نفسه ، أصبحت العديد من الدول الأجنبية مهتمة بالفعل بـ FNPPs الروسية ، وقد تظهر أوامر حقيقية في المستقبل القريب. تعمل روسيا بنشاط كبير على "تداول" محطات الطاقة النووية الأرضية الثابتة ، والآن يمكن أن تتوسع الصادرات بسبب المحطات العائمة.

بطارية Betavoltaic من MISiS. الصورة بواسطة NUST MISIS

وحدة طاقة الجيب

كما تم الحصول على نتائج ملحوظة في مجال محطات الطاقة فائقة الصغر. وهكذا ، فإن الجامعة الوطنية للبحوث التكنولوجية "MISiS" على مدى السنوات القليلة الماضية كانت تعمل على "بطارية نووية" - ما يسمى. مصدر تيار بيتافولتية يعتمد على النيكل 63. تم تقديم أول نموذج أولي لمثل هذا الجهاز في عام 2016 ، ثم تم تحسينه.

مبادئ نظام بيتافولتية بسيطة للغاية. تتضمن البطارية عنصرًا مشعًا يتحلل مكونًا جسيمات جاما. يقع الأخير على محول أشباه الموصلات ، مما يؤدي إلى تكوين تيار كهربائي. باستخدام مواد انشطارية مختلفة ، تكوينات أشباه الموصلات ، وما إلى ذلك ، من الممكن إنشاء بطاريات ذات خصائص مختلفة.

تتمتع "البطاريات النووية" من MISiS بتصميم مثير للاهتمام. في مثل هذا العنصر ، يتم تجميع 200 طبقة من النيكل 63 بسمك 2 ميكرون ، مفصولة بواسطة محولات طاقة الماس 10 ميكرون. هذا الأخير له بنية ثلاثية الأبعاد متناهية الصغر ، مما يجعل من الممكن امتصاص جزيئات β المتكونة بالكامل تقريبًا.

البطارية النهائية لها حجم أدنى - لا يزيد سمكها عن 3-4 مم ، مع مراعاة الحالة. الوزن - 0,25 جم في الوقت نفسه ، تكون خصائص الأداء صغيرة جدًا. الطاقة الكهربائية - فقط 1 ميكرون. ومع ذلك ، فإن المنتج الجديد من MISiS يختلف بشكل إيجابي عن التطورات الأخرى في زيادة الكفاءة وانخفاض التكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فهي قادرة على توصيل التيار لعقود عديدة.

تعد وحدة الطاقة المتنقلة TES-3 واحدة من أقدم التطورات في هذه الفئة. الصورة من ويكيميديا ​​كومنز

في الوقت الحالي ، أصبحت "البطارية النووية" المحلية من النوع betavoltaic موضوعًا للنشر في المجلات العلمية وتخضع لأنشطة تسجيل براءات الاختراع الدولية. في المستقبل ، من الممكن إدخال مثل هذه الأجهزة في الممارسة. سيكون المجال الرئيسي للتطبيق هو العديد من الأبحاث والأدوات الخاصة ذات استهلاك منخفض للطاقة ومتطلبات عالية على مدة التشغيل. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون معدات للبحوث البحرية أو الفضائية.

تمت محاولة إدخال المصادر النووية الحالية سابقًا في الطب ، ولكن كان لا بد من التخلي عنها بسبب الآثار الجانبية السلبية. لا يهدد الإصدار الجديد من البطارية صحة الإنسان ، لذلك يمكن استخدامه في أجهزة تنظيم ضربات القلب والأعصاب ، وعمليات زرع مختلفة ، وما إلى ذلك.

جوال صغير

في الماضي ، تم إنشاء محطات طاقة نووية صغيرة الحجم في بلدنا على هياكل ذاتية الدفع أو مقطوعة. ثم لم يصل أي مشروع من هذا النوع إلى الإنتاج والتطبيق الضخم. قبل بضع سنوات أصبح معروفًا عن استئناف هذا الاتجاه.

في سبتمبر 2017 ، ظهرت معلومات في وسائل الإعلام المحلية حول بدء العمل في محطتين نوويتين جديدتين صغيرتي الحجم (MAEU). يتم تنفيذ التطوير بناءً على طلب وزارة الدفاع وينص على إنشاء وحدات طاقة بسعة 100 كيلوواط و 1 ميغاواط. يجب أن يتم بناؤها على هيكل مقطوع ، مما يسمح بنقلها ونشرها بسرعة إلى موقع جديد.

Mobile NPP "Pamir-630D" - مشروع من العصر السوفيتي. رسم Tehnoomsk.ru

قيل إن تطوير وحدتين من وحدات MAEU سيستغرق حوالي. 6 سنوات. لم يتم الكشف عن الغرض من هذه المنتجات ، ولكن كانت هناك تقديرات لاستخدامها المحتمل لتزويد الطاقة إلى المنشآت العسكرية أو المدنية البعيدة. بالإضافة إلى ذلك ، تم وضع افتراضات حول الاستخدام المحتمل لـ MAEU كجزء من أنظمة الأسلحة المتقدمة ذات الاستهلاك العالي للطاقة. في بداية عام 2018 ، تم الإعلان عن طرازات جديدة بشكل أساسي - ويمكن لمحطات الطاقة المتنقلة أن تكملها.

مرت ثلاث سنوات تقريبًا على التقارير الأولى عن تطوير MEAU لوزارة الدفاع ، ولم تظهر تفاصيل جديدة بعد. ربما ما يلي أخبار سيظهر لاحقًا ، أقرب إلى تاريخ الانتهاء المحدد. ومع ذلك ، لا يمكن استبعاد سيناريو آخر - كان من الممكن إنهاء المشروع ، وبالتالي لا يمكن توقع أي أخبار.

في جميع المجالات

على الرغم من كل الصعوبات والغموض في السمعة ، فإن الطاقة النووية تحظى باهتمام كبير من الهياكل العسكرية والمدنية. من أهم المجالات الواعدة والواعدة محطات الطاقة الصغيرة والمتنقلة ذات القدرات المختلفة.

تشارك الصناعة النووية الروسية بنشاط في هذا المجال ، ويتم تلقي الأخبار حول النجاحات الجديدة والتطورات الواعدة والعينات النهائية بانتظام. وهذا يسمح لنا بعمل توقعات متفائلة للمستقبل وانتظار الإنجازات التالية - العلمية والتقنية والعملية والتجارية.

Comments

[ليفونتك]

مقالة علمية وشعبية جيدة.
موجز وممتع ويمكن الوصول إليه.
شكرا لك.

[روس 42]

اقتبس من Livonetc

مقالة علمية وشعبية جيدة.

دعم!
من أجل الاكتمال ، وبالترتيب الزمني ، العنوان هو:
يجب أن تكون "الطاقة النووية المتنقلة: من البطاريات إلى FNPP":
"الطاقة النووية المتنقلة: من FNPP إلى البطاريات"

[الحلزون N9]

كم عدد الذين قاموا ببناء هذا FNPP المؤسف ، والذي تم جره بعيدًا عن العين - "إلى الشمال" ، مثل "إنه ضروري أكثر هناك" ، نعم. تمت كتابة "بطارية" العلاقات العامة هذه بالفعل أكثر من مرة - هذا "روبوت فيدور" آخر فقط في الصناعة النووية ... قريبًا سنرى بيعه على علي. ولكن ، لبناء محطات التحلية الضرورية حقًا لتزويد شبه جزيرة القرم وجنوب روسيا بالمياه ، ما هي "المهمة المستحيلة"؟

[ريوسي]

الحسد ليس شعورًا جيدًا ولا يأتي بنتائج عكسية ، على الرغم من أنه يمكنك فهمك ، فأنت تكره وتكره ، لكننا نستمر في البناء والبناء ..

[أنيكا]

تم بناؤه خصيصًا لـ Pevek ، لأن. تم تدمير محطة الطاقة النووية المحلية بالفعل ، بالإضافة إلى المدينة التي ستوفر فيها صناعة التعدين ، تم تصميم المحجر لتعدين النحاس ، على حد ما أتذكر ، باستخدام المركبات غير المأهولة ، وبالتالي تم إغراء المستثمرين الأجانب من قبل الطاقة النووية الواعدة محطة توليد الكهرباء ، شركة Kazminerals

[Boris55]

لا يزال بإمكاننا ليس فقط "الرسم" ولكن أيضًا. لدينا كل من الإمكانات العلمية والموظفين ، بما في ذلك. انظر وحسد كل حسود روسيا - نحن أول!

[ريارواف]

في هذا المجال ، لدينا بالتأكيد إمكانات هائلة ، والشيء الرئيسي هو تنمية موظفين شباب جدد في هذا المجال ، ومن الجيد أن الصمت في وسائل الإعلام هو سر جامح ، وليس بالنسبة لك فرقاطات وطرادات ، ونعم ، فإن يانكيز لديهم فقدت التكنولوجيا لإنتاج رؤوس حربية نووية قوية ، لكننا بدون مضخة إضافية نتحرك بهدوء إلى الأمام ، فليكن ذلك

[Maks1995]

شكرا لتذكيري.
ومع ذلك ، هناك القليل من التفاصيل .. ولا يوجد شيء على الإطلاق حول نوى البطارية الحالية للأقمار الصناعية ، ومنارات آلية ، وأجهزة إعادة إرسال ، ومنارات ، وما إلى ذلك.

[أستيبانوف]

اقتباس: Max1995

ومع ذلك ، هناك القليل من التفاصيل.

فيما يلي تفاصيل عنصر بيتا فولتية.
دعنا نعول.
1 إلكترون فولت هو 1,6 * 10 ^ -19 J. متوسط ​​طاقة إشعاع بيتا أثناء تحلل Ni-63 هو 17000 eV ، وبالتالي ، يعطي فعل انحلال واحد 2,7 * 10 ^ -15 J من الطاقة. نضرب هذه القيمة في رقم Avogadro - 6,02 * 10 ^ 23 ، نحصل على الطاقة في ذرة جرام واحدة من النظير: 1,6 * 10 ^ 9 J. أخيرًا ، نقسم هذه القيمة على الكتلة الذرية للنظير ، 63 g ، نحصل على الطاقة الموجودة في النظير: 0,25 * 10 ^ 8 J / g.
يبلغ عمر النصف للنظير حوالي 100 عام ، مما يعني أنه خلال 100 عام سنحصل على 0,13 * 10 ^ 8 J / g ، أو (في المتوسط) 0,13 * 10 ^ 6 J / year / g ، وهو ما يتوافق مع قوة 4 ميغاواط / غرام.
بناءً على الصورة أعلاه ، تبلغ أبعاد العنصر 15 × 15 مم تقريبًا ، ومن ثم يسهل تقدير كتلة النظير الموجود فيه (بعدد الطبقات وسمكها وكثافتها): أقل من 0,8 جم. صحيح ، نقي Ni-63 غير متوفر ، يتم استخدام خليطه مع نظائر أخرى غير نشطة ، لذا فإن الرقم الأكثر احتمالًا هو 0,3 - 0,5 جم بقوة نظرية تبلغ 1,2 - 2 ميغاواط. وهذا يزيد بمقدار 1200 - 2000 مرة عن المؤشرات الحقيقية. لذلك هناك مجال للتحرك.
صحيح ، هناك تناقض هنا: يمكن بسهولة تقدير أبعاد العنصر من الصورة ، بسمك 3-4 مم ، وحجمه يجب أن يكون 0,67 - 0,9 سم 1 ، ويجب أن تكون الكتلة على الأقل (أو بالأحرى ، أكثر من) 8 جم يرجى ملاحظة: كثافة النيكل أكثر من 3 جم / سم 0,25 ، الماس - أكثر من XNUMX ، وهناك أيضًا حالة ، خيوط حالية ... شخص ما يكذب علينا. من أين أتت الأرقام XNUMX جم؟ أظن أن هذه هي كتلة النظير النشط.
التعقيد الشديد للتصميم مثير للقلق: 200 طبقة من 2 ميكرون لكل منها الكثير ، والتصنيع عملية معقدة للغاية مع الكثير من النتوءات ، والسبائك ، وما إلى ذلك ، ومن المؤكد تقريبًا وجود نسبة كبيرة من العيوب. الأسباب واضحة: يمتص المعدن إشعاع بيتا جيدًا وسيعلق ببساطة في طبقات سميكة من النيكل ، ويتحول تمامًا إلى حرارة.
هناك شيء واحد واضح: هذا الشيء سيكون مكلفًا للغاية لفترة طويلة قادمة. لن يكسب العامل الجاد جهاز تنظيم ضربات القلب بمثل هذا العنصر وسيكلف خلية من الليثيوم واليود بعمر خدمة 15 عامًا. ومع ذلك ، فإن قلة من الناس يعيشون لفترة أطول مع وجود مثل هذا الشيء في الداخل. لذلك ، لن يتم استخدامها في الطب ، ولكن في إمداد الطاقة لأجهزة الاستشعار في الطيران ، وتكنولوجيا الفضاء ، والبناء الخاص (على سبيل المثال ، مستشعرات الإجهاد الميكانيكية في جسم السد الكهرومائي).
ومع ذلك ، فإن جميع أنواع المنعطفات ممكنة - تطوير التكنولوجيا أمر لا يمكن التنبؤ به تقريبًا.

[نيل واردنهارت]

في الأقمار الصناعية - فرياتلي. حتى لوحة شمسية صغيرة + بطارية أكثر ربحية وأرخص وأقوى. في أجهزة ضبط نبضات القلب ، أنت محق. آخر شيء من هذا القبيل عن قطة. قرأت عن أمراض القلب كلفت حوالي 7 ملايين روبل ، وربما كان مطلوبًا أكثر من واحد.
أفترض أن مثل هذا العنصر سيكون موضع اهتمام مبتكري المركبات تحت الماء المستقلة فائقة الصغر وأجهزة الاستشعار تحت الماء - على الأرجح للاحتياجات العسكرية.

[evgen1221]

حسنًا ، لماذا تكون الألواح الشمسية أكثر كفاءة؟ - في رأيي غير الاحترافي ، في أول تقدير تقريبي ، يجب أن تظهر بشكل أفضل - الحلقات الشمسية ضخمة ، ووزن ، بالإضافة إلى آليات النشر ، والوزن مرة أخرى ، بالإضافة إلى النيازك والحطام. مرة واحدة ورمي مثل هذه البطاريات الصغيرة في المقصورة مع نفس العائد مع الحد الأدنى من الوزن الذي يجب إسقاطه.

[نيل واردنهارت]

أعتقد أن مثل هذه البطارية في إنتاج صغير الحجم وشبه الحرب سيكلف أموالًا جيدة جدًا ، خاصةً عدد قليل من هذه البطاريات. مع مدة خدمتهم التي تزيد عن 10 سنوات ، فإن صب الألواح الشمسية بالوزن لمضاعفات الطاقة الأكبر سيكون أرخص. مساحة المركبة الفضائية ، مع الأخذ في الاعتبار إمدادات الوقود للحفاظ على المدار ووزن / حجم الحمولة ، تجعل من الممكن إثارة بضع شموس على جانبيها. عناصر دون فقدان الوزن بشكل خطير. ماذا يفعلون في الواقع ..
لكن تحت الماء ، لا يمكن حل هذه المشكلة بشكل مختلف ، إذا كنا نتحدث عن الحكم الذاتي على المدى الطويل.

[نيل واردنهارت]

Zy نقب جيد في الفيزياء ، سأرى؟

[أستيبانوف]

اقتباس من Knell Wardenheart

نقب في الفيزياء ، سألقي نظرة؟

لا ، بقدر ما في الأعلى. أنا كيميائي تطبيقي أتعامل مع مصادر كيميائية للكهرباء.

اقتباس من Knell Wardenheart

في الأقمار الصناعية - فرياتلي. حتى لوحة شمسية صغيرة + بطارية أكثر ربحية وأرخص وأقوى.

ليس دائما. يجب عزل البطارية والتحكم في درجة حرارتها ، وهو أمر غير مناسب دائمًا في الفضاء. أما بالنسبة للأجهزة بعيدة المدى ، فهذا يمثل مشكلة كبيرة. على الرغم من أن - RTG مناسب في كل مكان. لكن ها هي الكتلة ... وكل كيلوغرام من الكتلة على متن مركبة فضائية يكلف الملايين وليس روبل.

[نيل واردنهارت]

يا محترف ، هذا جيد. ونوع النشاط - في عين الثور في سؤالي - من الصعب الآن العثور على شخص يتلمس أكثر أو أقل على الإنترنت وطرح عليه بضعة أسئلة غليان) إذا لم يكن الأمر صعبًا ، أجب.

1) لقد كنت مهتمًا منذ فترة طويلة بالمظهر النظري لمستقبل قريب إلى حد ما ، في رأيي ، فإن حضارتنا مقيدة الآن بعدد من العوامل - أحدها قضية المدمجة والقوية والسعر المعتدل والسعة و بطاريات آمنة. وسيتغير مظهر الكثير مما نلاحظه من حولنا بشكل كبير إذا تم العثور على مثل هذا المصدر.
في هذا الصدد ، السؤال هو - ماذا تقول الكيمياء عن السعة النظرية للبطاريات من حيث المبدأ (بالقياس مع القيم المحددة لمعلمات المتفجرات والوقود الكيميائي وما إلى ذلك)؟ ما مدى العمق النظري للإمكانية التي تراها من بطاريات الليثيوم أيون المتوفرة اليوم؟

2) في رأيك ، هل مفهوم خلية الوقود أكثر فائدة (بالنسبة للبطاريات) من حيث توفير الطاقة للمستهلك المشروط (على سبيل المثال ، الكلاب من Boston Dinamix من حيث الحجم والوظائف التقريبية)؟ أعني عدة ساعات من الاستخدام المستقل - هل هناك فائدة من خلايا الوقود من حيث استقلالية الطاقة المدمجة في الأجهزة + - بهذا التنسيق؟

شكرا مقدما إذا أجبت! وأنا أعتذر مقدمًا عن السؤال المطروح بشكل أخرق إذا كان هذا هو الحال.

[أستيبانوف]

اقتباس من Knell Wardenheart

في هذا الصدد ، السؤال هو - ماذا تقول الكيمياء عن السعة النظرية للبطاريات من حيث المبدأ (بالقياس مع القيم المحددة لمعلمات المتفجرات والوقود الكيميائي وما إلى ذلك)؟

لا يوجد فرق أساسي بين محركات الاحتراق الداخلي والبطاريات - كلا الوقود "يحترق" هناك ، ولكن في محركات الاحتراق الداخلي يتم تحويل الطاقة إلى حرارة ، ويتم تحويل الحرارة إلى عمل ، وبالتالي يتم تحديد المعلمات المحددة بواسطة دورة كارنو و الكفاءة صغيرة نسبيًا. في البطاريات ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية مباشرة إلى طاقة كهربائية بكفاءة قريبة من الوحدة. الفرق الآخر بين البطاريات هو أن العديد منها يعمل بشكل عكسي ، ولن يتدفق البنزين من محرك الاحتراق الداخلي إذا قمت بتدويره في الاتجاه المعاكس.
تُحسب الخصائص المقيِّدة للبطاريات (أو بالأحرى الأنظمة الكهروكيميائية) بسهولة ، تسمح الديناميكا الحرارية بذلك. افتح أي كتاب مرجعي ، فهناك قيم لطاقات جيبس ​​القياسية - هذا ما هو عليه ، إذا صبته على الكثير من الكواشف. وسترى على الفور: أفضل طاقة موجودة في خلية وقود الهيدروجين والأكسجين. ثم هناك خلايا الوقود على الهيدروكربونات (الميثان والبنزين وما إلى ذلك) وهيدرات البورون والمعادن الخفيفة (الليثيوم والصوديوم والمغنيسيوم) مع الأكسجين كعامل مؤكسد. يمكن مقارنتها: طاقة خلية الوقود (FC) مع الهيدروجين لها سقف نظري قدره 30 كيلو واط / كجم ، البنزين - 10 كيلو واط / كجم (وفي محركات الاحتراق الداخلي - 4 كيلو واط / كجم بسبب فقد الحرارة) ، الليثيوم -أيون - حوالي 1 كيلو واط ساعة / كجم. في الواقع ، في ليثيوم أيون ، تم تحقيق 0,3 كيلو واط ساعة / كجم.
وهنا تظهر المشاكل التقنية: إذا اعتمدنا على الهيدروجين النقي ، فإن خلايا الوقود تبدو رائعة ، لكن في الواقع ، عليك أن تأخذ في الاعتبار كتلة الأسطوانات (أو غيرها من وسائل تخزين الهيدروجين) ، يجب أن تأخذ في الاعتبار كتلة المنحل بالكهرباء والمحفزات والفواصل والمضخات والعناصر الهيكلية الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، في خلايا الوقود ، لعدد من الأسباب ، تكون الكفاءة منخفضة نسبيًا - من 80 إلى 40 ٪ ، اعتمادًا على الحمل. ونتيجة لذلك ، لم يتبق الكثير ، لا سمح الله ، 5-15 بالمائة من الحد النظري. تمتلك TE أيضًا قيودًا على الطاقة. يمكن التخفيف من حدتها باستخدام هجين ، على سبيل المثال ، مع مكثف فائق: سيتحمل ذروة الأحمال. FC صديق للبيئة نظيف تمامًا - وهذه ميزة أخرى. لكن السعر وتعقيد التصميم وعدد من المشاكل الأخرى لا تسمح بعد لخلايا الوقود "بالذهاب إلى الجماهير".
إذا تحدثنا عن أنظمة أخرى ، فيمكن مقارنتها بمحرك صاروخي: فهي تحتوي على وقود ومؤكسد في الداخل ، بينما يحمل محرك الاحتراق الداخلي الوقود فقط. على سبيل المثال ، تحتوي خلية المنغنيز والزنك على وقود (زنك) ومؤكسد (ثاني أكسيد المنغنيز) ، وتحتوي خلية أيون الليثيوم على مقسمات الليثيوم في الكربون (الوقود) والمركبات المعدنية (المؤكسد) ، وكتلة المؤكسد أكبر من كتلة الوقود. لهذا السبب ، لن تصل البطاريات أبدًا إلى أداء الطاقة لمحرك الاحتراق الداخلي. صحيح ، مع البطاريات يمكنك التوفير عن طريق استعادة طاقة الكبح ، لكن هذا منطقي فقط في دورة القيادة الحضرية. لذلك ، فإن الشاحنة "طويلة المدى" التي تعمل بالبطارية هي هراء ، والسيارة الكهربائية الحضرية منطقية.
يجب أن يكون مفهوما أن عددًا كبيرًا من أنواع البطاريات المختلفة لا يعني أنها تتنافس مع بعضها البعض: غالبًا ما يكون النظام ذو الطاقة المنخفضة للغاية أمرًا لا غنى عنه. مثال على ذلك البطاريات الحرارية ذات الإلكتروليت المنصهر: مدة التشغيل بضع دقائق ، والطاقة المحددة منخفضة ، وتستخدم مرة واحدة فقط ، لكنها لا غنى عنها تمامًا ، لأنها يمكن تخزينها لعقود دون أدنى فقد للطاقة ، وتحمل أحمال ميكانيكية محمومة .. ماذا يمكن أن تزود قذيفة ، في رأس صاروخ حربي؟
ماذا عن مصادر الليثيوم واليود ، بقوتها المجهرية؟ لكنها تتناسب تمامًا مع أجهزة تنظيم ضربات القلب. ماذا عن بطاريات الرصاص؟ لديهم الكثير من أوجه القصور ، ولكن لا يوجد شيء أرخص حتى الآن. لذلك ، فإن الحديث عن البطارية "الأكثر" لا معنى له: فكل شيء يتم تحديده من خلال النطاق.

[نيل واردنهارت]

شكرًا لك ! الكثير من المعلومات القيمة لبحثي!
بقدر ما أفهم ، ربما لن تكون هناك بطارية أكثر كفاءة مرتين أو ثلاث مرات من الليثيوم أيون في العشرين سنة القادمة؟ أتفهم أن سؤالي قد يبدو ساذجًا ، لكن هذا متجه تُعلق عليه الصورة التكنولوجية الحقيقية للمستقبل القريب ، وما يمكن أن يكون وما لن يكون. بقدر ما أفهم الآن ، يذهب البحث في الغالب في اتجاه خفض السعر ، وزيادة دورة الحياة ، وتقليل مخاطر الحريق واستخدام العناصر النادرة - بدلاً من نوع من الزيادة الجذرية في السعة / الطاقة؟

[أستيبانوف]

أنت تفهم كل شيء بشكل صحيح تمامًا. ليست هناك حاجة لتوقع اختراقات كبيرة قريبة لبطاريات السيارات الكهربائية من حيث زيادة كثافة الطاقة ، وينصب التركيز على السعر والموثوقية والسلامة والقدرة على الشحن السريع. لكن الطاقة ستنمو قليلاً أيضًا.

[Maks1995]

شكرًا جزيلاً. يوافق الجوهر.
لقد أوضحت الحسابات بشكل طبيعي هذا الجزء من العملية بشكل كبير.

[ycuce234-سان]

يمتص المعدن إشعاع بيتا جيدًا

لا يزال إشعاع بيتا قادرًا على إحداث تفاعلات كيميائية. لذلك ، يمكن جعل البطارية أكثر بساطة - للتجديد عن طريق الإشعاع لمكون كيميائي يتم استهلاكه أثناء تفاعل كيميائي كالفاني أو واحد أو أكثر من المواد الوسيطة ، وسيتم ضمان تشغيل الخلية من خلال اختلاف في تركيز المكونات الكيميائية المجددة والمستهلكة عبر البطارية. تقنية التصنيع أبسط - لا توجد أشباه موصلات ونقش مع المنشطات - على الأكثر ، طبقات تقسيم شبه قابلة للنفاذ لفصل الكيمياء ، والذي يمكن القيام به عن طريق التثقيب العادي بضغطة.

[الكسندر العاشر]

قم بتثبيت مثل هذه المنشأة العائمة قبالة ساحل القرم وتحلية المياه كإجراء مؤقت حتى حل أساسي لمشكلة إمدادات المياه

[ريارواف]

كما تعلمون ، فيما يتعلق بتحلية المياه ، فقد كان الحصول على الطاقة دائمًا مكلفًا للغاية وبكميات كبيرة بأي شكل من الأشكال

[ريارواف]

اليوم ، تحتل الطاقة النووية المرتبة الثانية بعد الطاقة الكهرومائية ، كل خمس لمبة في روسيا تحترق بسبب محطات الطاقة النووية ، وفي هذا المجال ، على الرغم من أحداث السنوات الـ 35 الماضية ، نحن متقدمون على البقية ونترك الجميع يصرخون في الغرب ، دعنا نوضح غريتا السابقة لأوانها ، لأن الطاقة النووية الآن هي المستقبل ومن غير المحتمل أنه في المستقبل القريب ، على الرغم من التقدم في تقنيات تكنولوجيا المعلومات ، سيتغير شيء ما بشكل كبير ، وإذا تغير ، فبفضل الفيزياء النووية ، نتفق على أنه لا شيء في العالم يعمل بدون قوة ، حتى الفائز المزعوم للطبيعة (هذا هو المكان الذي ارتكبت فيه الطبيعة خطأ) يحتاج الشخص إلى الطعام

[WWK7260]

المركز الأول في محطات الطاقة الحرارية! الطاقة الكهرومائية مهمة فقط في شرق البلاد ، في الجزء الأوروبي والأكثر اكتظاظًا بالسكان من الاتحاد الروسي ، ومساهمتها ضئيلة ، لكن الضرر الذي يلحق بالطبيعة ضخم. تعتبر حالة نهر الفولغا في الاتحاد الروسي ونهر دنيبر في UA مثالاً على استحالة تطوير قطاع الطاقة.

[ريارواف]

أنت تعلم أن النرويج لديها طاقة مائية بنسبة 100٪ ولا توجد بها مشاكل بيئية

[WWK7260]

تعلمون أنهم في النرويج لا يبنون محطات لتوليد الطاقة الكهرومائية في السهل ، مع وجود خزانات بحجم بعض ليست أصغر الولايات ، وأنهار النرويج ليست شرايين نقل ، مثل نهر الفولغا أو نهر الدنيبر ، حيث يعيش الكثير من الناس فيها. وديان الأنهار النرويجية كما في نهر الفولغا والدنيبر ، ويبلغ عدد سكان كل النرويج 5,3 مليون نسمة.
الطاقة الكهرومائية P S. في الاتحاد الروسي هي 17 ٪ وهي أدنى من حيث الحجم ليس فقط من حيث الحجم الحراري ، بهامش واسع ، ولكن أيضًا من الطاقة النووية. ما هو أول مكان تحدثت عنه؟ من الذيل؟

[فيكتور في آر]

سيكون من الجيد الحصول على "مولد" بقدرة 100 كيلو وات في حاوية قياسية 40 (45) قدم.
علاوة على ذلك ، فهي تتناسب من حيث الكتلة مع متطلبات الحاويات.
رخيصة نسبيا ومنتجة بكميات كبيرة.

[دكتورEng527]

يبدو أن متلازمة تشيرنوبيل تمر وأن التقنيات النووية بدأت تتجذر ...

[نيل واردنهارت]

مقال جيد ، إنه لأمر مؤسف بالطبع أنك لم تفكر في Kilopower ، مشروعنا الخاص بتركيب نووي هزلي من فئة ميغاوات ومولدات RTG الحديثة في إطاره.
بشكل عام ، تعد المصادر الحالية طويلة الأجل القائمة على التحلل النووي موضوعًا مثيرًا للاهتمام في طليعة الأبحاث الحديثة ، والتقدم في استقلالية الطاقة على مدى العقدين الماضيين مثير للاهتمام.

[1536]

الفضاء ، يا شباب ، الفضاء! مثل الهواء ، هناك حاجة إلى اختراق في الفضاء. نحتاج إلى سفن فضاء يمكنها الذهاب إلى القمر والمريخ واستكشاف الفضاء السحيق ، وربما حتى الشمس من مدار قريب من الأرض. ولهذا ، هناك حاجة إلى محطة طاقة جديدة ، محرك فئة جديد مبني على مبادئ فيزيائية أخرى غير محرك الاحتراق الداخلي النفاث أو الكهربائي أو التقليدي. وبالطبع ، نحن بحاجة إلى نفس "نجمة KETs" ، الموصوفة جيدًا في الرواية بواسطة كاتب الخيال العلمي ألكسندر بيلييف. ربما شيء أكثر برودة.

[فيكتور في آر]

الاسترداد والنفعية. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهذا خداع للمستثمرين في ظل الرأسمالية ، وهو أسوأ في ظل الاشتراكية.

لم أر في أي مكان التبرير الاقتصادي للرحلة إلى المريخ ، وحتى إلى القمر.
لماذا؟
وما فائدة ذلك؟

[أنصار]

في الوقت نفسه ، أصبحت العديد من الدول الأجنبية مهتمة بالفعل بـ FNPPs الروسية ، وقد تظهر أوامر حقيقية في المستقبل القريب.

ها ها ، "حقيقي". طاقة باهظة الثمن (حتى عند 100 دولار للبرميل) ، لن يقبلها أحد حتى من أجل لا شيء ، أي لن يكون هناك المزيد من "ائتمان التصدير" (غير قابل للاسترداد)) روسيا لن تكون كذلك)) أكملوا البناء لأنهم بدأوا في المسافة ...

[1536]

[quote = VicktorVR] الاسترداد والمنفعة. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهذا خداع للمستثمرين في ظل الرأسمالية ، وهو أسوأ في ظل الاشتراكية.

لم أر في أي مكان التبرير الاقتصادي للرحلة إلى المريخ ، وحتى إلى القمر.
لماذا؟
وما الفائدة من ذلك؟

النفعية - التقدم ، والمحركات الجديدة ، والمواد الجديدة ، والدفاع الوطني ، وتطوير العلوم ، والتعليم ، وتشغيل المعدات والتكنولوجيا في الظروف القاسية ، وهو أمر مفيد على اليابسة وفي المحيط. اهتمام الشباب بالجديد المجهول. عدد قليل؟
هل تعرف كيف يختلف الخنزير أو الخنزير عن الحيوانات الأخرى؟ لا يستطيع الخنزير أن يرفع عينيه إلى السماء ، وبالتالي لا يرى الاحتمال ، لكنه في نفس الوقت يشعر بالارتياح حتى يقوم شخص ما بشده على رأسه ، أو يقفز على مؤخرة العنق.

[أيضا نظيفة]

هيا! يوجد أكثر من 1000 (!!) RTGs في الاتحاد الروسي. في العمل وفي مقالب القمامة! طريق البحر الشمالي ، القوقاز ، كامتشاتكا ، تشوكوتكا ، سخالين ، إلخ. اذا مالذي نتحدث عنه؟ هنا مع إعادة التدوير لمدة 50 عامًا ...

[72 جورا 72]

الحد الأقصى للحرارة الناتجة هو 145 Gcal / h. يقال إن هذه الخصائص كافية لتوفير مستوطنة لـ 100 ألف نسمة. من الغريب أن مجموع سكان Chukotka Autonomous Okrug هو نصف ذلك ، وهناك احتياطي خطير من حيث السعة.

بعد هذه البدعة ، لم أقرأ المزيد.
لمعلومات المؤلف ، "Lomonosov" يمكنه فقط توفير التدفئة لمدينة Pevek (يبلغ عدد سكانها 4 آلاف نسمة) ، ثم هذه المدينة كما سميتها. الطاقة الحرارية، لا مكان للاستخدام. لا مكان ، من الكلمة مطلقًا ، لا مكان ، أبدًا. تمامًا كما تقوم محطة Bilibino لتسخين الطاقة (BiNPP) بتسخين مدينة Bilibino (5500 شخصًا) وفقط

بي سي. بالمناسبة ، لم يتم بعد بناء خط نقل الطاقة الذي كان من المفترض أن يربط Lomonosov و BiNPP (Bilibino) .......

[ycuce234-سان]

يقوم مهندسو الطاقة بضبط محطات الطاقة النووية تمامًا وفقًا للاحتياجات ، بشرط عدم وجود وضع مناورة - أي أنهم سوف يقومون بربط الفتيل بها ، مما يترك فائضًا صغيرًا لاستهلاك الذروة ، والذي سيتم إلقاؤه في البيوت الزجاجية أو أحواض الأسماك أو البخار في الغلاف الجوي . لكن المورد سوف يمتد بشكل كبير. لمزيد من التفاصيل ، يمكنك إلقاء نظرة على المنشور "منشور قصير حول تشغيل محطات الطاقة النووية في وضع المناورة."

[72 جورا 72]

ترك فائض صغير للاستهلاك الذروة ، والذي سيتم تصريفه في الصوبات أو أحواض الأسماك أو البخار في الغلاف الجوي. لكن المورد سوف يمتد بشكل كبير. لمزيد من التفاصيل ، يمكنك إلقاء نظرة على المنشور "منشور قصير حول تشغيل محطات الطاقة النووية في وضع المناورة."

تعرفت على وثائق العمل ، حتى أنني زرت Lomonosov. لا توجد دفيئات مثل برك الأسماك في بيفيك ، ولن تكون كذلك أبدًا ، لذا فقط مكب نفايات. مشكلة "القارب العائم" برمتها هي أنه بصرف النظر عن الاهتمام العلمي (التشغيل التجريبي) ، فإن هذه المحطة لا تحل أياً من مشاكل الطاقة والاقتصاد في المنطقة. على سبيل المثال ، سيتطلب رواسب النحاس السماقي Peschanka (Baimsky Gok) وحدها ما يقرب من 210 ميجاوات.

[ycuce234-سان]

حسنًا ، دعها لا تحل ، ولكن حل مشاكل قرية معينة - ITER - سوف يقوم مفاعل نووي حراري تجريبي بتفريغ طاقته الكهربائية بشكل عام على الغلايات الصناعية وهذا هو المعيار للمعدات التجريبية. ستكون الأجيال القادمة من المحطات صناعية بالفعل وأكثر قوة - فليس من أجل لا شيء أنهم قد خصصوا بالفعل 100 ألف للمدينة و 4 آلاف للقرية: يجب أن يتم فك الفتيل حتى النهاية. ...

[ycuce234-سان]

بالمناسبة ، عند إعداد المقال ، نسوا مشاريع قاطرات الديزل النووي - الناقلات النووية ... هذا هو من يمكنه الدخول في السلسلة التالية وليس محطات الطاقة النووية على مسارات الدبابات على الإطلاق.