Форум создан при веб-сайте, посвящённом творческому и идейному наследию И.А. Ефремова и выражающем взгляды неформального сообщества "Нооген". Форум открытый, поэтому в нём участвуют не только представители «Ноогена».
Кстати, водородные двигатели — вообще липа, поскольку: а) водород крайне опасен при хранении, переработке и транспортировке — никаких террористов не надо, и так малоне покажется; б) для его получения нужно вложить море энергии, откуда бы ей взяться, кроме как с обычных электростанций (сиречь ГЭС, ТЭС, АЭС, из которых в полной мере с точки зрения гринписа ни один тип не является безопасным и экологически чистым), технологически из которых самые удобные, а значит пригодные для повышения производства электроэнергии — ТЭС, которые, как известно, коптят? И, замечу ещё один факт, почему-то обычно опускаемый — при горении обычного бензина, да и любого углеводорода, должны бы образовываться углекислый газ и вода. Однако на практике мы имеем вонь — как из-за неизбежных примесей, так и из-за того, что горение не проходит в чистом кислороде, а процесс протекает в сложной смеси, притом ещё взаимодействующей с материалом стенок камер сгорания. Я не химик, но где-то читал, что одной из проблем тепловых двигателей является тот факт, что азот воздуха не является полностью инертным газом, а тоже участвует в реакциях, давая весьма ядовитые производные. Как будет обстоять дело с водородной топкой?
Размещать СБ можно на больших площадях в пустынях, производя солнечные элементы взамен изнашиваемых (они постепенно разрушаются при использовании) прямо здесь же, из песка (оксида кремния). Это потребует дополнительной энергии, которую изначально можно получить от какой-нибудь АЭС, а после перейти на полную "энергетическую самоокупаемость" солнечных батарей. В общем, есть над чем работать.
Пост N: 9099
Зарегистрирован: 17.05.05
Откуда: Одесса
Отправлено: 15.02.11 22:33. Заголовок: Если теория Ларина в..
Если теория Ларина верна и водород из под земли прямо-таки просится на добычу и прёт его немерянно много, то это может стать хорошим подспорьем до освоения ТЯЭ. Хотя это всё старый добрый тепловой двигатель, зато, насколько можно понять, довольно халявный, которого надолго хватит без головной боли о топливном кризисе и исчерпании недр.
Одно «но»: пока я так и не понял, насколько реалистичны технологии добычи и насколько велика себестоимость, то есть, стоит ли овчинка выделки. А то ведь теоретически под землёй много чего лежит в таких количествах, что могло бы низвести любой самый дорогой и дефицитный материал до уровня дармовой грязи. Так ведь поди возьми!
Отправлено: 27.02.11 20:18. Заголовок: Около половины стоим..
Около половины стоимости солнечного элемента --- очистка кремния. Сейчас на рынке большой дефицит кремния солнечного качества. Технология очистки не только энергоёмкая, но и опасная (трихлорсилан). Развитые страны стремятся спихнуть вредное производство. Смотрели фильм "Сахара"?
Отправлено: 22.03.11 15:03. Заголовок: Трак Тор пишет 09.02..
Трак Тор пишет 09.02.11:
цитата:
Вместо АЭС японцы с алжирцами планируют в 2011 году построить в Сахаре одну «свою» солнечную установку мощностью всего 100 киловатт. Она сыграет роль закладного камня и полигона.
И где теперь те планы? А они просто отодвинулись: в Африке улягутся политические ветры, Япония восстановится, если бог даст...
Случай интересен своей показательностью: природные и политические катаклизмы в одном флаконе. Это вообще характерно для человечества - вера в прогресс, в могущество человека, "математические" прогнозы и далеко идущие планы: построить коммунизм, преобразить пустыню в цветущий капиталистический сад...
Я верю, что так и будет: японцы построят там свои СЭС взамен разрушенных в Японии АЭС, цветущий оазис (СЭС подразумевает агроэнергополис) станет японским плацдармом в пустыне, миллиона эдак на 2 - 3 и положит начало расселению этой стойкой и жизнеспособной нации со становящихся чрезвычайно опасных для жизни перенаселенных островов. Ведь предупреждения об угрозе (не имею ввиду пророчества честолюбивых ученых) выдавались еще в 20-м веке.
Пост N: 9467
Зарегистрирован: 17.05.05
Откуда: Одесса
Отправлено: 22.03.11 19:23. Заголовок: В условиях социально..
В условиях социальной нестабильности на переломе эпох и формаций, любой внешний действующий фактор, до того бывший бы просто сильным, в этих условиях оказывает катастрофическое влияние. И воспринимается субъективно в более апокалиптических красках.
Сюжеты, правда, какие-то невнятные, толком понять суть проблем тяжело, но некоторые вещи всё же уловить можно. Скажем, там сказано, что биогазовых установок на Украине аж 10 штук. Так же можно понять, что дело это малорентабельное, крупный бизнес вкладываться в это в промышленных маштабах не хочет. А если и хочет, то требует преференций — повышенных тарифов, как для солнечной и ветроэнергетики.
И, даже имея деньги и желание, это сделать не так легко из-за бюрократии. Там есть два интересных момента: про проект дома с солнечными батареями, в который вроде бы готовы были вложить деньги, но проект зарубили чиновники. Я, правда, так и не понял: а в чём, собственно, проблема? Ведь проект частный, на что должно дать государство позволение? И другой момент — с директором сельхозпредприятия, который трактора своим собственным биотопливом заправлял. Как я понял, ему это дело запретили. Тоже непонятно: а что именно-то запретили? Или, точнее, разрешения не дали. Нешто кому какое дело есть до того, чем он трактора заправляет? Или речь идёт о продаже этого топлива на сторону? Если второе — то может и хорошо. Потому что изготовление топлива из рапса нужно давить в зародыше. Если, конечно, это не отходы, а целенаправленное выращивание сырья для производства.
Вообще, как мне думается, биогаз — дело хорошее. Но. Только в случае, если это побочная ветвь производства.
Вспоминается старый анекдот. Вождь собирает индейцев и выступает с речью. — У меня для вас две новости: хорошая и плохая. Начну с плохой: жрать нечего, дичь вся ушла, поэтому придётся жрать дерьмо. Индйцы горестно взывают: — У-у-у-у-у! Вождь: — Новость хорошая: дерьма у нас много. Радостный вопль.
Шутки шутками, но на самом деле не всё так феерично даже с дерьмом, как мне кажется. Почему выгоднее сжигать нефть или уголь, а не сбраживать навоз на газ? Ведь вроде просто — закинули в ящик да пусть он там бродит. Энергетическая ценность продукта. Кило нефти даёт больше энергии, чем кило навоза. Даже если каким-то образом производство биогаза станет необходимым, то очень быстро произойдёт разделение по видам потребляемого сырья. Самыми востребованными будут, естественно, те виды, которые больше газа дадут. То есть дерьма-то у нас много, а не всякое в дело пойдёт.
Второй момент: с современном индустриальном мире важна стабильность поставок. Нефте-, газо-, угледобыча такую возможность более-менее даёт. А выработка топлива из сельскохозяйственных отходов сильно зависит от урожайности и поголовья скота. Причём, для маленького поселения, типа обсуждаемого в теме про витаполисы, ритмичность и стабильность поставок крайне критична, даже более, чем для крупных промышленного масштаба производств. Плохое лето, низкий урожай, холодная зима — и всё, кердык, сиди мёрзни.
Причём, на территории бывшего СССР и на Украине в частности резко снизилось поголовье скота по сравнению с советским временем. Оценки численности отодвигают эту цифру в 19, а то и 18 век по некоторым видам животных. А, насколько я понимаю — может и ошибаюсь, но для подобных обсуждаемым техпроцессам навоз и отходы мясного производства — самый лакомый кусок.
То есть, получается та же картина, что и с альтернативной энергетикой в целом: она сугубо нишевая, выгодна только там, где иных выходов нет либо складывается такая ситуация, возникает этакая локальная запруда, «экологическая ниша», что альтернативные источники выгодны. Скажем, по очевидным причинам на орбитальной станции востребованность солнечной энергетики стопроцентная. Или, допустим, кроме Германии в войну, производство синтина было оправданно в мире ещё, пожалуй, только в Южной Африке времён апартеида из-за различного рода эмбарго и вследствие этого дефицита нефтепродуктов.
То есть, небольшой посёлок, чтобы самообеспечится биогазом, должен, помимо прочего, находится поблизости от источников сырья, причём достаточно стабильных. Тут личным огородом и парой коров не обойдёшься. Тут будут фигурировать цифры начиная с порядка тонн, я думаю. И тут встают транспортно-логистические проблемы — откуда и как везти.
А самим столько нас… произвести сырья — это надо таки организовывать не посёлок для чающих единения с природой программистов, а именно, конкретно, целево, его и именно ради него — или мясокомбинат, или звероферму, или ещё какой колхоз, смыслом которого будет именно сельское хозяйство.
Отправлено: 24.02.12 10:20. Заголовок: Alex Dragon пишет: ..
Alex Dragon пишет:
цитата:
То есть, небольшой посёлок, чтобы самообеспечится биогазом, должен, помимо прочего, находится поблизости от источников сырья, причём достаточно стабильных. Тут личным огородом и парой коров не обойдёшься. Тут будут фигурировать цифры начиная с порядка тонн, я думаю. И тут встают транспортно-логистические проблемы — откуда и как везти.
Вся альтернативная энергетика—потому и альтернативная, что экономический смысл не имеет. Про биотопливо давно посчитали, что практически повсеместно оно имеет отрицательный выход энергии, т.е. затраты на топливо для тракторов/комбайнов выше, чем полученная энергия (только в тропиках, кажется происходит перевес, где и занимаются этим топливом реально, а не за деньги, выделяемые на программу). Что же касается биогаза, то можно сказать, что тема достаточно старая, но применение его не выходило даже на уровень, скажем ветроэнергетики. Из-за тех самых транспортно-логистических проблем. Вот статья про биогаз из Википедии. ссылка. достаточна для того, чтобы понимать, отчего эта схема, известная еще с XVIII века не находит массового применения. Путем несложных расчетов принимая электрический КПД турбины 30%, а теплоту сгорания метана 39 Мдж/м3, получаем, что одна тонна навоза дает 350 Мдж или 97 квт/ч энергии. Или, при цене за 1 квт/ч около 2,5 р (для Нижегородской обл, скажем) примерно 250 р. Много это или мало. Во-первых, коровий навоз—это ценное удобрение, и его выгоднее продавать дачникам в пакетиках, чем сжигать в биореакторе. Речь может вестись о свином навозе. Одна свинья при откорме дает примерно 4 кг. навоза. Т.е. 1 т. навоза –250 свиней. Для собственного хозяйства нормально. Вот только затраты на этот свинарник будут таковы, что эти 250 рублей в день просто теряются в общей массе. Об сроках окупаемости установки можно умолчать. Если завозить навоз извне, то сюда прибавляются еще транспортные расходы: бензин, аренда погрузчика (впрочем, эскапистам поработать лопатой полезно. Для того, чтобы понять бредовость своей затеи…) и т.д. Надо понимать, что речь может вестись только о вывозе навоза с крупных хозяйств, иначе затраты времени будут астрономические. А т.к. крупных хозяйств мало, то речь идет о поездках на большие расстояния. И т.д. и т.п. Для силоса будут другие расчеты, тут играет роль стоимость его заготовки (хотя можно программистов заставить косить, все от них польза будет…) и т.д. В общем, выгодна эта затея там, где есть крупный выход органики—мясокомбинатах, спиртовом и овощесушильном производстве, крупных промышленных фермах и т.д. Для небольшого фермерского хозяйтсва овчинка выделки не стоит. Именно поэтому фермеры и не бросаются массово приобретать альтернативную энергетику, а платят деньги за подключение.
только в тропиках, кажется происходит перевес, где и занимаются этим топливом реально, а не за деньги, выделяемые на программу
Антон, деньги выделяемые на программы АЭ в богатых и малокоррупционных странах (Европа) не пропадут. Германия (и евросоюз) выделяют на солнечную энергетику, Швеция - на тепловые насосы (с помощью госдотаций в Стокгольме уже 75% отопления на них работает). Экономически нерентабельно, если все просчитать, пока, но однажды они откажутся от наших газа и нефти для отпления и пушной зверь придет не к ним, а к нам, со всей нашей нефтью. Нам останется только локти кусать.
деньги выделяемые на программы АЭ в богатых и малокоррупционных странах (Европа)
За одной малой мелочью: вся эта АЭ на Западе является одной большой коррупционной схемой. По сравнению с которой разводилово Мавроди — хулиганство пятилетнего малыша в детском саду.
Вообще, подумав, становится понятно, что эти сюжеты говорят не столько о состоянии альтернативной энергетики Украины, сколько об её экономике в целом и состоянии сельского хозяйства в частности. Мужик не от хорошей жизни трактор самогоном заправляет. Если «политика реформ» и «евроинтеграции» и дальше будет двигаться в том направлении и такими темпами, куда она идёт, то мы ещё увидим и как на волах пашут. Цены на ГСМ запредельные. А буржуям выгоднее западного фермера дотировать, чем своего крестьянина. Вот крестьяне и крутятся как могут.
Когда востребованы всякие суррогаты топлива? Когда больше ничего другого нету, не до жиру, быть бы живу. Во время гражданской войны чем только технику не заправляли. И во время Великой Отечественной газогенераторы выручали. Но это, мягко говоря, условия функционирования экономики в предельных критических режимах, когда речь идёт уже не о прибыльноссти, рентабельности, а о выживании как таковом, когда она в стране функционирует фактически в режиме одного огромного натурального хозяйства. А военный коммунизм и мобилизация времён войны — это были именно таким большим натуральным хозяйством.
Больше всего перспектив тот же биогаз мог иметь при СССР — когда и свиней, и навоза было много. И могло бы это иметь смысл не столько с точки зрения прибыльности, сколько чтобы газ не тянуть чёрти откуда чёрти куда — во все деревни ведь ниточку с Сибири не заведёшь, задолбаешься. Но тогда это было и не критично — солярки и бензина было хоть залейся, а без газа тыщу лет жили — и ничего.
Пост N: 10739
Зарегистрирован: 17.05.05
Откуда: Одесса
Отправлено: 24.02.12 15:24. Заголовок: Ну да, когда отечест..
Ну да, когда отечественный чиновник за долю малую отката всякое барахло закупает — это коррупция. Когда депутаты по таксе нужные законы пропихивают — это коррупция. А когда западные лоббисты пропихивают нужную им конфигурацию рынка и подписывают весь белый свет платить за всякую удню — это свет демократии и зерцало честности.
Отправлено: 24.02.12 17:47. Заголовок: Надо сказать, интерв..
Надо сказать, интервью директора "Кванта" апологетическое. Естественно. anton_ пишет:
цитата:
поэтому фермеры и не бросаются массово приобретать альтернативную энергетику, а платят деньги за подключение.
Иначе бы они были не фермеры, а прожектеры. Однако бывают и исключения. Видел интервью одного воронежского фермера, закупившего фургон, начиненный солнечными батареями для удаленной пасеки, где когда-то было у него дешевое электричество. Надоело ему восстанавливать провода от ЛЭП, срезанные бомжами в межсезонье. Посчитал убытки - и теперь приезжает туда на своей "электростанции"
Пост N: 4997
Зарегистрирован: 17.05.05
Откуда: Москва
Отправлено: 11.12.15 13:10. Заголовок: «В Германии 10 декаб..
«В Германии 10 декабря 2015 года успешно запущен термоядерный реактор Wendelstein 7-X, в котором удержание плазмы происходит по принципу стелларатора...» Читать полностью>>>
Повышение эффективности (во всех отношениях) атомной энергетики приближает сроки освоения иных планет, где только на ней все это освоение и возможно...
Отправлено: 10.07.16 15:16. Заголовок: Новость из Сети: В ..
Новость из Сети:
В России 1 июля начались швартовые испытания первого в мире плавучего энергетического блока «Академик Ломоносов», разработанного государственной корпорацией «Росатом» в кооперативе с ОАО «Балтийский завод», ОАО «Малая энергетика» и прочими организациями.
С развитием атомных технологий в военной, а затем и в гражданской сфере жизнедеятельности, стало очевидно, что ядерная энергия является безальтернативным будущим энергетики. К тому же с появлением огромного числа ЯЭУ на подводных лодках и ледоколах, способных обеспечить многомесячные походы судов без заходов в порт, встал вопрос о строительстве мобильных источников энергии, которые можно было бы использовать в отдаленной и неосвоенной местности.
Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) «Академик Ломоносов» является головным проектом серии энергоблоков малой мощности, предназначенных, в первую очередь, для обеспечения электроэнергией портовых городов и нефтяных платформ в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока, а также других объектов инфраструктуры, питание которых от стационарных источников энергии затруднительно или невыгодно.
По мощности ПАТЭС несколько уступает своим стационарным коллегам и выдает порядка 70 Мегаватт электроэнергии с двух реакторных установок КЛТ-40С ледокольного типа, тепловой мощностью 150 МВт каждая. Энергетические установки располагаются на гладкопалубном несамоходном судне водоизмещением 21,5 тысяч тонн, длиной 144 метра и шириной 30 метров.
Плавучие атомные станции могут использоваться как для получения электрической и тепловой энергии, так и для опреснения морской воды – ПАТЭС может выдавать от 40 до 250 тысяч кубометров пресной воды ежесуточно.
Цель испытаний – проверка работы оборудования, его соответствия проектным характеристикам. Плановый срок окончания работ – 30 октября 2017 года.
Установки такого типа, судя по всему, станут безальтернативным источником энергии, тепла и пресной воды в труднодоступных районах, поскольку полная стоимость одной ПАТЭС от закладки до ввода в эксплуатацию составляет около 16 миллиардов рублей или 250 миллионов долларов по нынешнему курсу, а это гораздо ниже, чем финансирование подавляющего большинства военных проектов. К примеру, плавучая атомная станция, способная безостановочно работать 36 лет (с учетом трех перезагрузок активных зон реакторных установок), обойдется государству как пять истребителей Су-35 или как четверть атомохода проекта «Борей».
Отправлено: 02.10.16 00:53. Заголовок: СТУДЕНТЫ ИЗ САНКТ-ПЕ..
СТУДЕНТЫ ИЗ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА ПОСТРОИЛИ ПЕРВЫЙ ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ СОЛНЦЕМОБИЛЬ #Технологии@science_newworld
Санкт-петербургская команда Polytech Solar Team разрабатывает солнцемобиль под названием SOL. Уже 8 октября прототип SOL примет участие в международной гонке солнцемобилей, а финальный вариант машины обещают выпустить в мае 2017.
Гонки солнцемобилей уже не первый год проходят в Австралии в рамках чемпионата World Solar Challenge. Принцип работы таких машин достаточно прост: на крыше солнцемобиля находятся солнечные панели, заряжающие солнечные батареи, а батареи уже приводят в действие электродвигатели.
Работа над первым российским солнцемобилем идет с мая нынешнего года, и в данный момент Polytech Solar Team заканчивают проектирование автомобиля и разработку мощного и компактного электромотора, а также работают над созданием оптимальной формы кузова и колес транспортного средства. Итоговая стоимость SOL составляет порядка 10 миллионов рублей, а при изготовлении используются только самые передовые материалы.
«Наш солнцемобиль соответствует самым высоким стандартам. У SOL конкурентоспособные характеристики. Эффективность, скорость, вес, дизайн – все это находится на топ-уровне. В будущем мы собираемся внедрить в SOL автопилот. Ничего подобного в нашей стране нет и не было. Как показывает практика, до финиша не добирается больше половины пилотов. Но мы сделаем все, чтобы наш болид не попал в их число. SOL будет ехать со средней скоростью 90 км/ч. Если все пойдет по плану, то мы будем одними из первых», — отмечает одна из участниц проекта Алена Калинина в интервью изданию «Комсомольская правда».
На самом деле, выиграть в гонке для команды из северной столицы не главное. Создатели хотят привлечь внимание к экологически чистому транспорту, ведь альтернативные источники энергии развиты в нашей стране достаточно слабо. К примеру, на данный момент в России зарегистрировано всего порядка 700 электромобилей, при этом в соседней Норвегии доля электрокаров составляет 25% от общего числа машин.
А калифорнийская фирма построит в Китае зеркальную солнечную ферму #Технологии@science_newworld
Китай подписал соглашение о сотрудничестве с калифорнийской компанией BrightSource Energy. Компания поделится своими технологиями и опытом для постройки в Поднебесной одной из самых больших зеркальных солнечных ферм, сообщает Inhabitat.
В отличие от фотоэлектрических солнечных ферм, зеркальные вырабатывают электричество не напрямую: многочисленные зеркала помогают сконцентрировать солнечный свет, после нагревают воду, что приводит к вращению турбин и появлению электричества.
Основным преимуществом солнечных тепловых панелей над традиционными фотоэлектрическими является их мощность. Электростанции, использующие их, могут быть огромными и вырабатывать сотни мегаватт энергии — это делает их сравнимыми по мощности с угольными электростанциями.
Солнечная теплоэлектростанция Айвонпа, построенная BrightSource Energy в Калифорнии, например, производит колоссальные 392 МВт, обеспечивая 140 000 домов электроэнергией. Другой проект зеркальной фермы планируется реализовать в Марокко, там она будет вырабатывать 580 МВт энергии и обслуживать 1,1 млн человек.
Китай проводит политику агрессивного перехода на возобновляемые источники энергии. К 2020 году страна планирует развернуть зеркальных теплоэлектроферм на 10 ГВт. Параллельно в автономном регионе Нинси строится традиционная солнечная станция на 2 ГВт, состоящая из 6 миллионов солнечных панелей, которая станет самой большой в мире. Тем временем уровень «зеленой» энергии в мире достиг 23%.
[off]:Почему "мы", это в США дерьма может быть меньше, про Тихоокеанскую нац. лабораторию в США заметка. У нас уровень дерьма контролирует гиря: http://www.bards.ru/archives/part.php?id=17858
Пост N: 5433
Зарегистрирован: 17.05.05
Откуда: Москва
Отправлено: 07.11.16 20:58. Заголовок: В конце 90-х читал в..
В конце 90-х читал в бюллетене по ядерной энергетики заметку о разработке в США установки по превращению пластиковых отходов в карбюраторное топливо. Там не говорилось, но как можно было судить, технология основывалась на свойствах сверхкритической воды, которая сначала растворяет отходы, а потом, при понижении давления и температуры, углеводородная жидкость, аналог лёгких фракций нефти, отслаивается. В заметке говорилось, ещё два года - и будет полупромышленный образец, но пока что-то ни-ни. (Забавно, что директор фирмы носил те же имя и фамилию, что и бывший директор ЦРУ, - может, он и был?) А теперь у нас на факультете стенд висит про свойства сверхкритической воды - что, мол, универсальный растворитель, и если добавить кислород, то можно утилизировать пластиковые отходы. :)
Отправлено: 07.11.16 21:58. Заголовок: А вот здесь про скH2..
А вот здесь про скH2O говорится, что "есть методы дехлорирования и деароматизации растворов органических соединений, переработки полимеров и пластмасс, окисления коммунальных и пищевых отходов, газификации биомассы, окисления токсичных отходов военно-морского флота, гидролиза целлюлозы и лигнина, а также удаления тяжёлых металлов из различных стоков". Ну всё уже есть, но "довольно высокая стоимость промышленных аппаратов... Когда же технические задачи будут решены, а стоимость уже не будет определяющим фактором, останется пробить мощное лобби традиционных химических компаний". Осталось подождать, когда деньги отменят и/или лоб у лобби пробьют :)
Отправлено: 18.11.16 12:49. Заголовок: Да там и в открытом ..
Да там и в открытом доступе аннотация с подробностями, отсутствующими у риа новости: "Активное ядро имеет конфигурацию глаз быка". Почти Час Быка:)
Очень интересное применение отживающей атомной энергетики. Пока непонятно, как в полевых условиях безопасно перезагружать реактор через 15 лет и утилизировать отходы/реактор. А то и на Земле много применений чемодану мегаваттному. PS. Оказывается, уже есть не один компактный необслуживаемый реактор. Например, Toshiba 4S - 30 лет без перезагрузки топлива, с низкообогащенным ураном. циркониевым регилированием цепной реакции и теплоносителем жидким натрием.
Отправлено: 19.11.16 21:00. Заголовок: На грани аннигиляции..
На грани аннигиляции: что делать с антиматерией (взято в Сети):
Мы настолько привыкли к мысли, что антиматерия является либо элементом фантастических романов (сверхэффективное ракетное топливо или разрушительное оружие), либо гипотетической субстанцией в извращенных мозгах физиков, что поверить в ее реальность в нашей повседневной жизни довольно трудно. В крайнем случае, мы допускаем, что физики действительно получают ее в секретных лабораториях, но сама по себе она не встречается. Попробуем развенчать это убеждение.
Античастицы не такая уж редкость и возникают в окружающем мире без нашего участия. Они так же стабильны, как частицы материи, а живут в нашем мире ничтожно мало лишь потому, что, стоит им столкнуться с атомами, как они аннигилируют с образующими его частицами: небольшая вспышка света, незаметная для глаза, и больше никаких следов.
Самая распространенная античастица - антинейтрино, но проблема аннигиляции ее как раз не касается: слишком малό ее взаимодействие с любыми частицами. Сотни нейтрино и антинейтрино содержатся в каждом кубическом сантиметре нашей Вселенной. Посчитайте, сколько их внутри вас, и порадуйтесь, что, по счастью, они почти никак не взаимодействуют с материей и не наносят нам вреда.
Античастицы электронов, позитроны, появляются в космических лучах, возникают в грозовых разрядах, а также в распадах вполне распространенных на Земле элементов. К примеру, изотоп калия-40, правда довольно редко, всего в 0,001% случаев его распадов, испускает позитрон. Благодаря небольшому содержанию этого изотопа в природной смеси в нашем организме рождается около одного позитрона в минуту. Вреда здоровью это не наносит; гораздо больший риск мутаций в организме представляют космические лучи, в состав которых входят антимюоны, сотни которых пролетают через нас за секунду. В космических лучах наблюдаются также антипротоны, которые, пусть редко, рождаются в нашей Галактике при ядерных взаимодействиях в межзвездной среде. Более того, какая-то их часть стабильно удерживается в магнитном поясе Земли (на высокой орбите, где нет протонов, с которыми можно было бы проаннигилировать).
Правда, все вышеописанное - это лишь примеры античастиц, а не антиатомов или антивещества. А могут ли существовать антимиры где-то далеко в нашей Вселенной? Может быть, на далекой антипланете антилюди озабочены проблемой анти-антиматерии (нашей обычной материи) и сейчас тоже размышляют о нашем гипотетическом существовании?
Как была открыта антиматерия
Впервые понятие «антиматерия» было придумано английским физиком Артуром Шустером в 1898 году, сразу после открытия Джозефом Томсоном электрона. Томсон обнаружил, что катодные лучи образованы входящими в состав вещества тождественными друг другу отрицательно заряженными частицами. Шустер задался вопросом, а не существует ли симметричный аналог электрона (названный им антиэлектроном), заряженный положительно. Из его гипотезы сразу следовала идея существования антиматерии, внутри которой придуманные антиэлектроны и должны жить. Гипотеза Шустера основывалась на соображении, что Природа должна была позаботиться о симметрии между отрицательным и положительным. Убедительный аргумент? В общем-то, не очень... Вот и современники Шустера (а в его время концентрация выдающихся физиков была запредельно высокой) этой идеей, увы, не заинтересовались, и она была надолго забыта...
Лишь спустя 30 лет замечательный английский физик Поль Дирак переоткрыл антиматерию. В отличие от Шустера он не предположил существование антиэлектрона, а нашел его, но не в окружающем мире, а... в своем уравнении! Уравнение Дирака успешно описало релятивистский электрон, но в решениях этого уравнения «вылезла» также положительно заряженная частица, в точности симметричная электрону. Дирак назвал ее позитроном.
Поначалу к идее Дирака, несмотря на явный успех его теории в разрешении многих парадоксов, коллеги отнеслись скептически. Но вскоре позитрон был открыт Карлом Андерсоном в космических лучах: он рождался из энергичных космических фотонов в паре с электроном, а перед последующей аннигиляцией успевал пролететь некоторое расстояние и оставить следы.
Античастицы есть у всех частиц, за исключением истинно нейтральных, таких как фотон (для фотона он же сам и является античастицей), и сегодня все они открыты.
Материя и антиматерия немного разные
Еще до открытия Андерсона, пытаясь найти ответ на вопрос, почему позитроны не наблюдаются в окружающем нас мире, Дирак осознал, что позитроны жить вместе с нами не могут: возникнув где-то рядом, они немедленно аннигилируют с окружающими электронами. Он здраво рассудил, что, раз уж наша Солнечная система построена из электронов и вообще из частиц, то здесь не место античастицам, их надо искать в других галактиках, не соприкасающихся с нашей.
Антигалактики искали и продолжают искать, но пока не находят. Более того, сегодня мало кто верит, что они действительно могут существовать. В чем же причина такой асимметрии Вселенной, в которой материя есть, а антиматерии почти нет?
В 1960-х годах сделали совершенно неожиданное открытие: антиматерия немного отличается от материи. Казалось бы, как же так? Ведь мы только что вывели антиматерию из симметрии между положительным и отрицательным, а никакой симметрии оказывается нет? Ну не совсем... симметрия нарушается только в слабых взаимодействиях, а есть еще электромагнитные и ядерные взаимодействия, которые эту симметрию чтут. Давайте не будем упрекать слабые взаимодействия за эту непочтительность к симметриям, ведь только благодаря ей мы, в отличие от менее удачливых антилюдей, и существуем! К этому выводу в 1967 году пришел Андрей Дмитриевич Сахаров.
Действительно, если бы материя и антиматерия были абсолютно идентичны, то вскоре после Большого Взрыва, в результате которого образовалось одинаковое количество частиц и античастиц, они бы полностью проаннигилировали. В живых остались бы только фотоны, из которых строить мир (и нас с вами) было бы довольно проблематично. На самом деле, благодаря разности свойств материи и антиматерии небольшая доля частиц материи выжила (одна на миллиард проаннигилировавших!), и этого уцелевшего в грандиозной битве остатка хватило, чтобы сделать нас с вами.
Изучение антиматерии
Изучая антиматерию, мы в действительности пристально смотрим на ее различия с материей. Эта маленькая разница позволяет многое узнать о законах Природы. До сих пор не решен вопрос о механизме нарушения симметрии между материей и антиматерией. Вернее, мы знаем, зачем Природа допустила это нарушение (ради нас), а также за счет чего эта разница свойств возникает, но уже 40 лет гадаем, почему все это организовано в Природе подобным образом.
Последние 15 лет разницу распадов тяжелых кварков и антикварков изучали специальные эксперименты в Японии и США. Разогнанные до огромных скоростей электроны и позитроны, сталкиваясь, рождали так называемые B-мезоны, содержащие кварк третьего поколения (1 млрд пар B-мезонов за 10 лет работы). В этих экспериментах обнаружили большую разницу в распадах B-мезона и анти-B-мезона и измерили ее с хорошей точностью. В последние годы к этим усилиям подключился специальный эксперимент на Большом адронном коллайдере, а еще через два года в Японии заработает супер В-фабрика. Точность измерений возрастет, и, возможно, будет найдено что-то новое в несоответствии свойств материи и антиматерии.
Сегодня вряд ли кто-нибудь возьмется прогнозировать, что будет найдено и как это позволит развить наши знания. И уж тем более, никто не сможет предсказать, как новые знания можно использовать в нашей жизни. Можно лишь воспользоваться предыдущим опытом человечества: все научные открытия, какими бы никчемными с практической точки зрения они не казались поначалу, рано или поздно приносили пользу. Достаточно вспомнить ту же квантовую механику, без которой не было бы транзисторов, микрочипов и, соответственно, 99% современных технологий...
Использование антиматерии
Сегодня мы применяем, по крайней мере, самую легко получаемую античастицу - позитрон, для некоторых вполне практичных задач. Одно из своих применений позитроны нашли в медицине для диагностики онкологических заболеваний. Помимо упомянутого выше калия-40, существуют множество радиоактивных изотопов, испускающих позитроны, которые, вылетев из ядра, мгновенно аннигилируют с электронами из соседних атомов, превращаясь в два фотона. Пациент принимает небольшое количество аналога глюкозы с радиоактивной примесью (доза очень маленькая и не наносит вреда здоровью), глюкозоподобное вещество накапливается в активно растущих клетках, каковыми и являются раковые клетки. Именно в опухоли и будет происходить частая электрон-позитронная аннигиляция, а найти точное место в организме, откуда часто вылетают фотоны, остается технической задачей (причем, делается это бесконтактно - вокруг пациента проезжает сканирующий прибор, улавливающий фотоны). Этот метод, позволяющий диагностировать и точно определять местоположение опухоли, называется позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ).
Позитроны используются также в материаловедении. С помощью специального позитронного микроскопа, стреляющего позитронами по изучаемому объекту, можно исследовать поверхности полупроводников для их применения в электронике. Можно также изучать разнообразные образцы, определять «усталость» материалов и находить в них микродефекты. Так что эта, казалось бы, совершенно абстрактная область знания служит вполне конкретным интересам людей.
Действительно ли в антиматерии скрыта колоссальная энергия?
Здесь писатели-фантасты не преувеличивают. Давайте оценим эту энергию. Вспомнив, что масса и энергия эквивалентны, сравним разные виды энергии. Начнем с энергии химических связей: сжигая, к примеру, 1 грамм угля, мы получим энергию, составляющую примерно одну миллионную от его массы. Немного! В ядерной энергии скрыт гораздо больший потенциал: из 1 грамма урана, запустив цепную реакцию, можно извлечь энергию, достигающую величины 0,001 (т. е. одной тысячной) в граммовом эквиваленте - правда, это в идеале, в реальности все гораздо скромнее. А вот 1 грамм антиводорода при анигилляции даст 2 грамма энергии! Согласитесь, что это впечатляет - в 1 грамме антиматерии заключено энергии больше чем в 1000 тонн угля. Правда, следует помнить, что на Земле нет залежей антиматерии в отличие от других носителей энергии, а чтобы получить 1 грамм антиводорода потребуется сжечь гораздо больше, чем 1000 тонн угля...
И все же, ракета на антиводородном топливе (одного грамма достаточно, чтобы отправить многотонную ракету на Марс) будоражит воображение. Все это по-прежнему выглядит фантастикой? Судите сами. Антиводород уже реально получают. Пока, правда, в гигантской лаборатории и всего тысячи антиатомов. Причем удержать их в ловушке удается только несколько минут. Но 10 лет назад антиатомы получали лишь десятками и удерживали микросекунды. А еще через 10 лет планируются получить уже количество антивещества, измеряемое микрограммами.
#Наука@science_newworld
В принципе, в космосе антивещество можно организовывать и удерживать бесконтактными магнитными и электростатическими ловушками...
Отправлено: 10.01.17 00:06. Заголовок: Взято в Сети - ПОЯВИ..
Взято в Сети - ПОЯВИЛСЯ ПЕРВЫЙ В МИРЕ КОММЕРЧЕСКИЙ ЗАВОД ПО ПЕРЕРАБОТКЕ СО2 В СОДУ
В Индии появился первый в мире реальный завод, который из диоксида углерода (газа, выдыхаемого человеком, а также присутствующего в выхлопных автомобильных газах и дымовых газах промышленных предприятий) будет создавать обыкновенную соду.
Построила этот завод индийская компания под названием «CarbonClean», которая данный метод уже апробировала на угольной электростанции в городе Тутикорине.
Представители компания утверждают, что с помощью изобретенной технологии возможно собирать из воздуха порядка 66000 тонн углерода, который затем пойдет на создание пищевой и промышленной соды.
Как и в большинстве технологий сбора СО2, метод CarbonClean использует специальное вещество, которое его улавливает и преобразует в инертную форму. Обычно таким веществом является амин (органическое соединение, производное аммиака), в то время, как веществом CarbonClean выступает новый химический ингредиент, способный более эффективно собирать СО2. Он также является более дешевым и менее агрессивным, чем аммиак, к тому же завод, построенный на данной технологии, создается довольно быстро и менее затратно.
При этом, самоокупаемость такого перерабатывающего предприятия наступает практически сразу, что делает его прибыльным и коммерчески эффективным. То есть, для запуска такого завода требуются небольшие инвестиции, которые почти сразу начнут давать материальную отдачу. И это, возможно, первый пример промышленного предприятия, который может не просто чистить воздух от диоксида углерода, но и сразу создавать из него необходимую на рынке продукцию. Ведь сода (промышленная и пищевая) используется и в составе моющих средств, и в кондитерской промышленности, и даже на стеклодувных и фармацевтических предприятиях.
Таким образом, на нашей планете появился первый в мире реальный коммерческий частный завод по переработке СО2. До этого все похожие технологии работали лишь в условиях тестовых лабораторий, и требовали государственных программ и инвестиций.
Конечно, такая переработка диоксида углерода коренным образом не решит проблему загрязнения окружающей среды, ведь она сможет извлечь из воздуха не более 10% вредных веществ. Но в небогатых странах, где угольных электростанций еще по-прежнему много, а государство не могут субсидировать экологические мероприятия, такой вариант мог бы стать огромной помощью в деле очистки воздуха.
Отправлено: 11.01.17 22:25. Заголовок: Добрый день меня зов..
Добрый день меня зовут Олег! У меня родилась сумасшедшая идея навеянная творчеством Ефремова и я решил написать Вам в личном сообщении. Вы думаю слышали сейчас стартовала программа освоения Дальневосточного региона, каждому гражданину РФ бесплатно предоставляют гектар земли, но в течение 5 лет гражданин должен землю освоить по своему усмотрению. Цель программы освоение и заселение Дальневосточного региона, по сути это приватизация 90-х годов номер 2. Я юрист по профессии и знаю, что сейчас людей будут объединять с их землями, ловить на их жадность, обещая пожизненную ренту, с призывом никуда не ехать, а землю в качестве пая или доли вложить в кооператив или в ООО, где типа будут её обрабатывать, потом предприятие обанкротят и землю у людей отнимут и всех кинут. Но Я считаю это уникальный шанс Ефремовцам создать свой город с планеты Торманс на нашей планете Земля и назвать его Кин-Нан-Тэ. Это напоминание всему человечеству о пророчестве Ефремова о глобальной войне Эры разобщения и популяризация его идей. Город напоминающий о Нанкинской резне, о миллионах жертв на Тормансе, о самопожертвовании троих землян отказавшихся от насилия, мы поставим памятники, назовём улицы. Это будет благотворительный Город ненасилия: для всех обездоленных людей, для беженцев бегущих от войн, "лишних" людей потерявших работу, для добровольцев Ефремовцев готовых помочь выйти из инферно миллионам людей. Это будет город убежище, ведь уже пахнет большой войной. Но на Дальнем Востоке очень холодно до -60, ехать далеко и дорого, а строить и того дороже. Однако мы все мечтаем о колонизации космоса или хотя бы Марса на первом этапе. На Марсе тоже холодно до -150. Каждый Ефремовец сам не потянет освоение Дальневосточного гектара и вроде тогда смысла его получать нет. Но если объединяться, создать благотворительный фонд, вложить в фонд пожертвования в виде гектаров земли, созвать добровольцев, собрать деньги, то на Велюйском водохранилище в Якутии в центре России в месте где Ефремов предсказал открытие месторождения Алмазов в аномальной зоне Якутских котлов и рядом с Долиной смерти родиться новый город Кин-Нан-Тэ и весь мир людей узнает о нём и о Ефремове . Со всего мира беженцы поедут жить в бесплатный город. Мы построим дома с квартирами, но без кухонь, ведь в нашем городе питание, образование и медицина будут бесплатными, приходи в столовую в любое время тебя накормят. Город будет кампусно-купольного вида, как студенческие городки запада. То есть молоэтажное каркасное строительство с купольной системой над каждым зданием, дорогами и зонами отдыха. Автотранспорт только электрический троллейбусы, трамваи, скоростные поезда и электромобили Tesla и т.д., благо что Чернышевская ГРЭС рядом. Поможем Путину заселить Дальний восток и попросим дать городу статус Международного, чтобы все беженцы безвизово могли проживать в нашем городе. Разрекламируем Кин-Нан-Тэ на весь мир, пригласим все страны готовые отдать "лишних" людей, компании готовые участвовать в этом эксперименте, по созданию города будущего, для тестирования новых технологий по беспилотному автотранспорту, по колонизации непригодных для жизни территорий и созданию комфортного пространства для проживания. Беженцев мы будем учить по Ефремову, а работать они будут на строительстве и расширении нашего города. Рабочий день 8 часов из них 4 часа учёба образование и 4 часа работа. Так же каждый житель получит ББД безусловный базовый доход около 5000 руб. на одежду. Часть земли сдадим в аренду для строительства Торговых центров, предприятий обслуживания населения, Фабрик и заводов, с этой аренды и будет кормить, лечить, учить и платить каждому ББД. Все средства будем аккумулировать в Благотворительном фонде. Каждый гражданин пожертвовавший свой гектар становиться почётным Благотворителем и почетным жителем Кин-Нан-Тэ и ему предоставляется квартира и ББД. Я могу зарегистрировать Благотворительный фонд "Темное пламя" и один осуществлять замысел, но даже в космос на Томанс в будущем не посылали одного и я приглашаю Вас в мою команду.
Все даты в формате GMT
3 час. Хитов сегодня: 40
Права: смайлы да, картинки да, шрифты да, голосования нет
аватары да, автозамена ссылок вкл, премодерация вкл, правка нет
- участник сейчас на форуме