IFJ. CHIKÁN ATTILA BLOGJA

Chikansplanet

chikansplanet Fenntarthatóság – gyakorlati megközelítésben. Mitől lesz gazdaságunk, társadalmunk, létezésünk fenntartható? Hogyan egyeztethetők össze a gazdasági, szociális és chikansplanetkörnyezeti szempontok? Ezekre a kérdésekre keresem a választ blogomon. Tartsanak velem, érveljenek, vitázzanak, hiszen egy ember monológjánál sokkal eredményesebb kettő, három, ezer, kétezer ember párbeszéde!

Ifj. Chikán Attila – vállalatvezető, befektetési szakember, energetikai szakértő. Az ALTEO Energiaszolgáltató Nyrt. vezérigazgatója, a megújuló energetikai iparág meghatározó képviselője. Szuverén gondolkodó, a társadalomért és a környezetért felelősséget érző értelmiségi.

Blogketrec

Facebook

Utolsó kommentek

Címkék

acél (1) Action 2020 (2) adatközpont (1) Afrika (2) afterparty (1) agrárreform (1) AGRI (1) AirCarbon (1) Akvárium (1) állattenyésztés (1) Allianz Aréna (1) ALTEO (3) alteo (6) ALTEO Group (3) alternatív energia (1) alternatív gáz (1) Anglia (1) Antarktisz (1) Apple (1) applikációk (1) áramtermelés (1) Arktisz (1) átépítés (1) átláthatóság (1) ATM (1) atomenergia (4) atomkatasztrófa (1) autógyártás (1) autóipar (2) Ázsia (1) Banksy (1) bányászat (1) BCSDH (5) Bécs (1) befektetés (2) beruházás (2) biomassza (10) bioüzemanyag (2) Bloomberg (1) Boris Johnson (1) Borsod (1) Brazília (1) brexit (1) brundtland (2) brüsszel (1) Bundestag (1) c2c (1) CeBIT (1) Costa Rica (1) crowdfunding (1) csernobil (1) Csernobil (1) csomagolóanyagok (1) CSR (1) dagály (1) David Cameron (1) Decade of Education for Sustainable Development (1) dekarbonizáció (1) Dél-Afrika (1) Déli-sark (1) depóniagáz (1) Desertec (1) diploma (1) divat (1) DNA-elemzés (1) Doha (1) dollars and sense (1) dömping (1) Donald Trump (1) e-hulladék (1) ecodriving (1) egyenlőtlenség (1) Egyesült Államok (1) Egyesült Arab Emirátusok (1) Egyesült Királyság (1) Eiffel-torony (1) elektromos autó (4) elektronikus kereskedelem (1) elelktromos autó (1) élelmiszer (1) élelmiszeripar (3) élelmiszerpazarlás (3) élelmiszertermelés (4) ellátásbiztonság (2) Élő Bolygónk (1) emberiség (1) emissziókereskedelem (1) enegiamegtakarítás (1) energetika (4) energetikai (1) energetikai befektetések (1) energia (1) energiaárak (7) energiafelhasználás (3) energiafogyasztók (1) energiahatékonyság (3) energiahatékony ház (1) energiapiac (1) energiapolitika (43) energiaszámla (1) energiatakarékos (1) energiatakarékosság (24) energiatakarékossági világnap (1) energiatárolás (5) energiatermelés (47) energiewende (2) ensz (2) ENSZ (7) építkezés (2) épületenergetika (7) erdőgazdálkodás (3) erdőirtás (1) erőművek (3) esco (2) Észak-Afrika (1) étterem (1) eu (1) EU (7) Európai Bizottság (5) Európai Faipari Szövetség (1) Európai Fejlesztési Bank (1) Európai Unió (2) eu ets (1) evolúció (1) externális költségek (1) e hulladék (1) fa (2) Facebook (1) faház (1) fajhő (1) fakitermelés (3) FAO (1) fehér könyv (1) Felsődobsza (1) felsőoktatás (1) felújítás (1) fenntarhatóság (11) fenntartható (3) Fenntarthatóság (2) fenntarthatóság (76) fenntarthatósági jelentés (1) Fenntarthatósági Nap (1) fenntarthatósági oktatás (1) fenntarthatósági paradigma (24) fenntarthatóság a filmekben (1) fenntartható építészet (2) fenntartható fejlődés (67) fenntartható filmgyártás (1) fenntartható növekedés (1) fenntartható utazás (1) fenntartható vállalatvezetés (27) fesztivál (2) fiatalok (2) filmipar (1) FMCG (1) Foci (1) fogyasztás (1) földgáz (2) Föld órája (1) Forma 1 (1) fotovoltaikus energiatermelés (23) fukusima (1) fűrészpor (1) futás (1) Futball (1) fűtés (1) fúziós energia (1) GAMF (1) gasztronómia (2) gazdasági cél (39) gazdasági növekedés (25) Gazprom (1) gender-kérdés (1) geotermia (4) geotermikus energia (1) Gibárt (1) gki (1) globális célok (1) globális felmelegedés (2) Google (2) grafén (1) Greendex (1) green bonds (1) gyapot (1) háború (1) halászat (1) hálózatok (1) hasznosítás (1) hatékonyság (2) Hawaii (1) háztartási méretű kiserőmű (1) hidroenergetika (1) hidrogén (1) hidrosztatikus repesztés (1) hőenergia (1) Hoho Wien (1) Hollywood (1) homok (1) hőtermelés (1) hulladék (3) hulladékégetés (1) hulladékfeldolgozás (1) hulladékfeldolhozás (1) hulladékgyűjtés (2) hulladékhasznosítás (14) hulladékhő (1) hulladékok hasznosítása (1) hullámkarton (1) húsipar (1) húsvét (1) ian cheshire (1) IEF (1) igazságtalanság (1) India (1) infografika (1) informatika (1) ingatlan (1) innováció (4) interkonnektor (1) internet (1) IRENA (1) IT (1) italfogyasztás (1) ivóvíz (1) Jason deCaires Taylor (1) javítás (1) jégtakarók olvadása (1) jevons paradoxon (1) jövő energiája (1) Kalifornia (1) kampány (1) Kanada (1) kapcsolt energiatermelés (1) karbonadó (1) karbonsemleges (1) károsanyag-kibocsátás (2) katalizálás (1) kávé (1) Kecskeméti Főiskola (1) keop (2) kérdések (1) kerékpározás (1) készletmenedzsment (1) kibocsátáscsökkentés (3) kína (1) Kína (8) kísérőgáz (1) kiserőmű (1) klímakutatók (2) klímamodell (2) klímapolitika (4) klímaváltozás (6) klímavédelem (46) klímavédelmi célok (2) kogeneráció (1) kommunikáció (1) komposztálás (1) kőolaj (2) kőolajár (1) környezeti cél (33) környezeti teljesítmény (2) környezetkímélő technológia (1) környezetszennyezés (1) környezettudatos (2) környezetvédelem (2) közlekedés (1) közlekedés elektrifikációja (1) közösségi erőmű (2) közösségi közlekedés (1) Közös Agrárpolitika (1) különadók (1) kutatás (1) labdarúgás (3) lapát nélküli szélerőmű (1) Las Vegas (1) lebomlási idő (1) légi közlekedés (1) légszennyezés (1) Live Earth (1) logisztika (1) lokalitás (2) London (1) luxuscikkek (1) magma (1) magyar (1) Magyarország (1) Manchester United (1) Marokkó (1) maslow piramis (1) megtérülés (1) megújuló (1) megújulóenergetika (12) megújuló energiaforrások (79) megújuló források (1) mélyszegénység (1) METÁR (2) metró (1) mezőgazdaság (1) Michael Green (1) mobiltelefonok (1) modern (1) motorsport (1) mozgási energia (1) műanyag (2) műemlék (1) műhús (1) munkaerőpiac (3) művészet (1) nabucco (1) Nagy-Britannia (2) napelem (7) napelemek (5) napenergia (40) napfogyatkozás (1) napsütés (1) napszél (1) NASA (1) nemek közötti egyenlőség (1) Németország (2) nemzetközi energiaügynökség (1) nevelés (1) Noma (1) nonprofit (1) Norvégia (1) nukleáris energia (3) nyár (1) nyári időszámítás (1) Obama (1) Ocean Cleanup (1) offshore szélerőműpark (1) ökolábnyom (1) okos megoldások (1) okos városok (1) oktatás (4) Olaszország (1) olimpia (1) óraátállítás (1) palack (1) palagáz (1) palaolaj (1) pamuttőzsde (1) panda power plant (1) párizsi klímaegyezmény (2) pellet (1) pénzügyi rendszer (2) pénzügyi válság (1) pirolízis (1) polietilén (1) polimerek (1) portfol (1) portfolioblogger (216) Premier League (1) Product Environmental Footprint (1) PVC (1) régiók (1) rendezvény (1) Repair Café (1) republikánus (1) rezsicsökkentés (1) ritka földfémek (1) ruhaipar (3) Sandy (1) SGD16 (1) Skócia (1) smart-grids (1) Smartinvest (1) smart city (1) Smart Energy Management (1) sport (3) stadion (1) Stadion (1) start up (1) stratégia (1) szállítmányozás (2) szegénység (1) szélenergia (34) szélerőművek (2) szélturbina (2) szén (1) szén-dioxid-kibocsátás (6) széndioxid (3) szénerőmű (1) szerverparkok (1) szmog (1) szolártechnológia (1) találmány (1) tandíj (1) tanyavillamosítás (1) társadalmi cél (38) társadalom (1) távhő (1) technológia (1) tehetségek (1) termálmetán (1) textíliák (1) textilipar (3) Tiszta Energia Terv (1) tömegközlekedés (1) Transzparencia (1) Trónok harca (1) tudatos fogyasztás (2) túlhalászás (1) turbinák (1) turizmus (1) újrahasznosítás (4) uniós költségvetés (1) urbánus (1) urban mining (1) USA (6) utazás (1) vállalati haszon (1) vállalatok (36) városfejlesztés (1) városfelesztés (1) vasúti szállítás (1) verseny (1) világítás (1) villanyautó (1) virtuális erőmű (1) vízenergia (4) vízerőmű (2) vizes vb (1) vízgazdálkodás (2) vortex bladeless (1) Warren Buffett (1) WBCSD (3) william stanley jevons (1) workshop (1) World Energy Investment 2017 (1) WTE (1) WTO (1) WWF (1) zacskó (1) zöld energia (1) zöld forradalom (1) zöld könyv (1) zöld kötvény (1) zöld technológiák (2) Címkefelhő

Házszabály

Olvasóink szabad vélemény-nyilvánítási jogát tiszteletben tartva, fenntartjuk a jogot a bejegyzéseinkre érkező hozzászólások moderálására, amennyiben azok:

  • egyéneket, társadalmi csoportokat, kisebbségeket sértő vagy bántó, diszkriminatív, túlzóan obszcén, vulgáris kifejezéseket tartalmazó, jogellenes vagy jogsértő bejegyzések;
  • a hozzászólások és hozzászólók szándékos megzavarására irányulnak;
  • szándékosan félrevezető jellegűek;
  • tisztán politikai tartalmúak;
  • a témához nem kapcsolódó, öncélú, szervezkedésre buzdító megnyilvánulások;
  • sértik mások szerzői, szellemi alkotáshoz fűződő jogait;
  • reklámnak és spamnek, illetve egyéb, rendeltetésellenes felhasználói magatartásnak minősülnek.

Hírbox

Alteo

fuzios_energia_absztrakt.jpgNemrég jelent meg egy hír a Popular Mechanics-ban arról, hogy kutatók egy csoportjának áttörést sikerült elérni a fúziós energia területén: ugyanis egy olyan újfajta magfúziós fűtőanyagot fejlesztettek, amellyel a korábbinál tízszer nagyobb energia állítható elő a fúziós reaktorban. Ennek kapcsán próbálom kicsit érthetőbbé tenni az energetikának ezt a jelentős, de nem feltétlenül közismert szegmensét, ami nagy szerepet játszhat fenntarthatóságunk szempontjából a nem is olyan távoli jövőben. A világ legnagyobb mágneses fúziós kísérletének, a JET (Joint European Torus)-nek otthont adó nagy-britanniai fúziós energia kutatóközpont, a Culham Centre for Fusion Energy információi alapján lássuk, mi az az 5 legfontosabb kérdés és válasz, ami a fúziós energia kapcsán a nem mérnök végzettségű embereket is érdekelheti:

1. Először is: mi az a fúziós erőmű?

A fúziós erőművek a Napban és más csillagokban folyó energiatermelő reakciót lesnék el emberi felhasználásra. A működési elvük lényege, hogy nagy nyomás alatt hidrogénatomokat hevítenek, hogy a villámgyorsan száguldozó részecskéik egymásba ütközzenek és héliummá olvadjanak össze. Ez a fúzió elképesztő mennyiségű energiát szabadít fel. Ahogy az Index összefoglalójából is kiderül, a cél a felszabaduló energia tárolása és elektromos árammá alakítása, ami óriási előnyökkel járna a hagyományos, maghasadásra épülő nukleáris reaktorokkal szemben: bőségesebb nyersanyagellátás, több energia, kevesebb környezetszennyezés, nagyobb biztonság.

Egy kis segítségképpen – alább látható egy ilyen berendezés a Plasma Science and Fusion Center-ből:

bob_mumgaard_plasma_science_and_fusion_center_foto_a_fuzios_energiarol.jpg

A kép forrása: Popular Mechanics / Bob Mumgaard 

2. Előreláthatóan mik egy fúziós erőmű legfőbb költségei? 

A szakértők szerint a legnagyobb költsége várhatóan a szupravezető mágneseknek lesz, amik a fúziós erőmű elengedhetetlen kellékei: a mágnesek által gerjesztett mágnesen tér szerepe, hogy a nagyon magas hőmérsékletű plazmát egyben tartsa és távol tartsa a berendezés falától. Az ezt követő legmagasabb költsége magának az épületnek lesz, amiben lefolytathatóak ezek a reakciók. Ez a két költségtétel több mint a felét teszi ki majd várhatóan egy fúziós erőműnek. Abban azért bíznak a szakértők, hogy a szupravezető mágnesek költsége, vagyis a technológiai költség idővel csökkenni fog.

 

3. Mennyire ártalmas ez az egész az emberekre és a természetre?

A nukleáris fúzió egyik lényeges tulajdonsága, hogy alapvetően biztonságos és alacsony környezeti hatású erőművek kialakítását teszi lehetővé. Az elmúlt évtizedben végzett kutatások kimutatták, hogy a fúziós erőműben nem jöhet létre olyan baleset, ami miatt a közeli területet evakuálni kellene, és hogy a fúziós energia előállításából származó hulladéktermékek nincsenek káros hatással a jövő generációi számára.

 

4. A fúziós energia a 21. század egyik életképes energiaforrásává válik majd? 

Röviden szólva: remélhetőleg. A kutatóközpont szerint a fúziós energia azon kevés opciók egyike, amelyek a jövő megnövekedett villamosenergia-igényét képesek lesznek kielégíteni. Emiatt feltétlenül szükségesnek tartják, hogy ezt is fejlesszük, olyan egyéb energiaforrásokkal párhuzamosan, mint amilyenek például a megújulók.

 

5. Mikor várható a fúziós erőműben létrehozott energia használata?

A jelenlegi kísérleti berendezések több mint 10 megawattnyi fúziós energiát tudtak előállítani. Az építés alatt lévő legújabb ilyen berendezést, az ITER-t úgy tervezték, hogy 500 megawattnyi fúziós energiát tudjon létrehozni és a 2020-as évek elején tervezik működésbe hozni. Ez még mindig egy kísérleti berendezés, melynek tapasztalatai alapján későbbiekben megépíthetően az első erőmű prototípusok. A kereskedelmi üzemre is képes fúziós erőmű megépítéshez további technológiai fejlődésre és megfelelő finanszírozásra lesz szükség. A várakozások szerint villamos energiát mindebből 30-40 év múlva tud majd a világ előállítani stabil és biztonságos módon.

 

Forrás: Popular Mechanics, Index, Culham Centre for Fusion Energy

 

Amennyiben tetszett a bejegyzésünk, kövess minket a Facebookon!

 


A bejegyzés trackback címe:

http://chikansplanet.blog.hu/api/trackback/id/tr7912796426

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

"A várakozások szerint villamos energiát mindebből 30-40 év múlva tud majd a világ előállítani stabil és biztonságos módon."

Az 1970-es evek elejen meg 25-30 evre tettek, azaz valahova az ezredfordulo tajara a gyakorlati celu magfuzios energiatermeles (az elmelet mar akkor emgvolt).
Most, több mint 40 ev elteltevel is 30-40 ev a becsles, hat erre joggal lehet mondani, unokaink sem fogjak latni (vagy csak ök).
Ja ja, persze. "Jósolni nehéz, főleg ha a jövőről van szó." - Niels Bohr, Nobel díjas dán fizikus.
Nem lesz ebből semmi. A jövő továbbra is a fisszióé..
De miért termel tízszer annyi energiát? Ez valamilyen illiberális fúzió? Vagy a hazafiasabb nukleonok jobban kötődnek?
Na ebből senki nem tudta miből is keletkezik a fúziós energia.
Az alábbi mondat egy értelmetlen zagyvaság"
Ahogy az Index összefoglalójából is kiderül, a cél a felszabaduló energia tárolása és elektromos árammá alakítása, ami óriási előnyökkel járna a hagyományos, maghasadásra épülő nukleáris reaktorokkal szemben: bőségesebb nyersanyagellátás, több energia, kevesebb környezetszennyezés, nagyobb biztonság."
A cél: az energia termelés. (pont) Az, hogy ezt az energiát milyen formában, mire szeretnénk felhasználni egy másik kérdés. A fúziós reaktor alapból ugyanúgy hő energiát termel mint a maghasadásra épülő reaktor. A termelt hőenergiából mindkét reaktor esetén igyekszünk minél több elektromos energiát kivenni mivel az elektromos energia nagyon praktikus (megoldott a szállítása, gépeket hajt, hővé alakítható, stb) Sajnos a termelt hőenergiának csak egy része alakítható elektromos energiává (a fizika törvényei korlátot szabnak az átalakítás mértékének) Az energia tárolás egy másik ügy semmi köze ahhoz, hogy milyen reaktorral termeltük az energiát.

"bőségesebb nyersanyagellátás" Miért is? A fúzióhoz szükséges tríciumot nem egyszerű kivonni az óceánokból. A maghasadás egyik fajtája ráadásul több hasadó anyagot termel mint amit elfogyaszt.

A környezet szennyezés valóban sokkal kisebb, mint az atom reaktorok esetén. A biztonság is sokkal nagyobb.
Gondoltam egy kicsit letisztáznám a cikket, mert elég felületesre sikerült. Kezdeném az elején.

"A működési elvük lényege, hogy nagy nyomás alatt hidrogénatomokat hevítenek, hogy a villámgyorsan száguldozó részecskéik egymásba ütközzenek és héliummá olvadjanak össze. "

A mágneses összetartás elvén működő megoldások (pl Tokamak, Sztellarátor, stb) esetén egy nagyon ritka plazmát hevítünk fel néhány száz millió fokos hőmérsékletre. Nagy nyomásról szó sincs, hanem nagy energiáról (=hőmérsékletről). Talán jobb segítséget ad elképzelni, ha egy óriási energián működő neoncsőre gondolunk amiben ritka gáz van.

Tehát magfúzió, miért is lehet vele energiát termelni? Kicsit zanzásítva, pongyolán, hogy a nem fizikusok is megértsék:
Ha a megkötési energiákat ábrázoljuk, egy olyan görbét kapunk a periódusos táblázatot tekintve, ahol a legstabilabb kötése a vasnak van (egyébként nem pontosan a vasnál van ez, de ez most részletkérdés). Ergo, ha a vastól nagyobb atomtömegű elemeket hasítunk (Paks), akkor energiát termelünk. Ha a vastól könnyebb elemeket fúzionáltatjuk (egyesítünk), akkor pedig szintén. Miért is olyan nehéz ezt megoldani? Ahhoz hogy például két hidrogénatomot (két protont) fúziónáltassunk, ahhoz az kell, hogy nagyon "közel nyomjuk őket egymáshoz". Ez pedig bitang nehéz, az úgy nevezett Coulomb-gát miatt. A két proton taszítja egymást, tehát ezt a taszítást kell leküzdenünk, hogy hogy Héliummá és plusz energiává (amiből eletromos áramot akarunk csinálni) egyesítsük őket. A Nap és a csillagok ezt könnyen megoldják, mert segít nekik az óriási tömegük, a "gravitációs prés" segít egymáshoz közel nyomni az atommagokat. Egyébként a csillagok hatásfoka nem is túl jó, de ezt kompenzálja az óriási anyagmennyiség. Ez nekünk is jó, mert így a Napunk még sokáig sütni fog :)

Na, ezt hogyan is lehetne lemásolni a Földön? Sajnos itt nem tudunk olyan gravitációs prést létrehozni mint a Napban van (illetve hasonló körülményeket lehet teremteni, de csak nagyon nagyon rövid időre; ezen megoldásokat nevezik "inerciális fúziónak". Ilyet tesztelnek az USA-ban, szuperlézerekkel lőnek össze egy kis lefagyasztott gázpasztillát hogy beindítsák a fúziót. Ezen megoldás reaktorként való hasznosítása kétséges, nehéz lehetne ciklizálni. De a pénzt az USA azért adja, mert nukleáris fegyverfejlesztésekhez nagyon jó adatokat adnak a szuperlézeres kísérletek).

A másik megoldás az az, hogy egy önmagában záródó nagyon erős mágneses térrel összetartunk egy ritka gázt, és felfűtjük (Tokamak, stb). Ha megnézzük a fúziós hatáskeresztmetszeteit (mennyire "könnyű" őket fúzióra rávenni) néhány fúziós párnak, akkor látható, hogy direktbe nem érdemes a Napot másolni: a Hidrogén-Hidrogén pár fúziójához túl nagy hőmérséklet kell ha mellette nem segít a gravitációs prés. A legjobb eredményt a hidrogén két izotópjával, a deutériummal és a tríciummal lehet elérni (D, T). De még így is kb 10-szer nagyobb (!) hőmérsékletre van szükség a Naphoz képest, hogy beinduljon a fúzió.

A cikkben hivatkozott "áttörés" csak arra vonatkozott, hogy a DT üzemanyagkeverékhez néhány % Helium3-at adtak. Ezután a plazma fűtésére használt rádiófrekvenciás egységek egy részét a Helium3 satjátfrekvenciájára hangoltak. Az igen szép eredmény az lett, hogy kb 10-szeres plazma hőmérsékletet értek el. Igen, ez szép eredmény, de sajnos ezzel még nem nagyon vagyunk előbbre. Ugyanis a Hélium 3-as tömegszámú izotópja nem fordul elő a Földön (talán a Holdon sok van, de ez még scifi kibányászni), csak mesterségesen lehet előállítani (vagy pl. a trícium is ebbe bomlik kb 12 év felezési idővel).

Most kanyarodjunk vissza a DT-üzemanyaghoz. Deutérium korlátlanul rendelkezésünkre áll, olcsó előállítani, a csapvízben is ott van (a H2O-ban lévő hidrogén 0.015%-a deutérium: HDO és D2O formában). Sajnos a trícium (T) szintén ahogy a He3, nem fordul elő a Földön. "Nagyobb" mennyiségben (néhány kg per év) termelődik CANDU típusú nehézvizes (D2O) reaktorokban. Világpiaci ára kb 30k EUR per gramm, de nem igazán lehet hozzájutni nagyobb mennyiségben sem (modern nukleáris fegyverekben is használják, néhány gramm kell robbanófejenként, neutronsokszorozóként muxik, hatékonyabb a bomba).

Szóval akkor hogyan is tudnánk működtetni egy jövőbeli fúziós reaktort??? Az ötlet az, hogy "összekaparunk" egy kezdő mennyiséget és beindítjuk a fúziót. A termelődő neutronokat a reaktor körül valamely módon elhelyezett lítiumból tríciumot tenyésztenek, ezt ki kell vonni, és visszalőni a plazmába deutériummal keverve.

Ahogy én látom, még elég messze van egy működő reaktor technológiailag. Kulcs dolgokat miket meg kell oldanunk:
1. Jobb szupravezetők, szuper lenne folyékony nitrogénnel (kb -200 fok) hajtottakat használni, a hélium (kb -273 fok) drága, és globálisan fogytán a hélium!
2. Plazma fizika jobb megértése, jobb és gazdaságosabb fűtési módok fejlesztése (neutral beam injektorok, radiofrekis fűtés, stb)
3. Talán a legfontosabb: DT/lítium üzemanyagciklus! Ez szintén nagyon gyerekcipőben jár még...
@agadou: az óceánban nincs trícium :) Szerencsére :)
Ahogy elhangzott már a fúziós reaktorok nemcsak áramtermelésre készülnek hanem katonai-tudományos céllal. Aztán a villany mint melléktermék jelenik majd meg, idővel majd lehet főprofil, így történt a maghasadással is..

A W7-X építését és most már az újabb kisérletekre felfűtést figyelem régóta, ez a németek projektje, (nemzetközi felügyelet mellett), nagyon szépen haladnak előre, csak olyan sok mellékszál jelentkezik hogy leköti őket azoknak a kibontása.

Volt aki a lassúságot reklamálta, jelenleg nincs áramhiány, az igények és termelés kiegyensúlyozott. Sem jelentős új igény nem várható a közeljövőben sem érdeklődő nincsen felesleges kapacitások építésére.. Ami kapacitáscsökkenés történik a fosszilis felhasználások korlátozásával azt megújulókkal könnyedén pótolják, így egy folyamatos és finanszírozható technológiai váltás megy végbe.

szerintem nem is szabad a fúziós energiát rászabadítani az emberiségre, olyan nagy mennyiségű energiával jelenleg nem tudnánk mit kezdeni, esetleg kezelhetetlenné válna az új helyzet. Majd nagyon jó lesz földönkívüli projektekhez, de a földön nincs energiahiány..
@agadou: "A fúzióhoz szükséges tríciumot nem egyszerű kivonni az óceánokból. "

Tríciumot nem vonnak ki sehonnan, a lítiumból keletkezik neutronok hatására.
Li7+n= He + T +n
vagy Li6+n = He+T
@[HPhD]Blokkolnam: Nem jár gyerekcipőben. Lítium-ólom eleggyel veszik körül a cuccost, így az energia 80 százaléka, a neutronok energiája ott realizálódik, a fent írt lítium reakciókban tríciumot termelve. Az ólom meg a gammákat nyeli el. Ennek hőmérséklete 440-500 fok körül van és hélium turbinákkal termelik ebből az áramot, tehát jobb hatásfokkal, mit a nyomott vizes atomreaktorok esetében. A gond csak az, hogy a trícium litiumhidrid formájában ebben benne marad.
@Kurt úrfi teutonordikus vezértroll: 7 éve foglalkozom fúzióval, majd' 5 éve tudományos munkatársként dolgozom a TLK-ban (www.itep.kit.edu/english/258.php ). Szerintem elég jó rálátásom van arra, hogy jelenleg hogy állunk az üzemanyag ciklus fejlesztésével, s hogy milyen komoly kihívásokat kell még leküzdenünk :)
Egyébként egyik jelenlegi kutatási projektünkben pont a PbLi eutektikus ötvözettel foglalkozunk. Jelenleg két fő eljárás ismert arra hogyan vonjuk ki a tenyésztett tríciumot a folyékony PbLi fémből. Az egyik a "permeation against vacuum", ez a jelenlegi "baseline". Ígéretes még az un. "vacuum sieve tray", mi ilyennel foglalkozunk most a laborban több más dolog mellett.
@[HPhD]Blokkolnam:
Csakis azért olvasok bele ilyen kalap szamóca cikkekbe, mert mindig kerül valaki a komment részbe, aki tényleg ért hozzá.
Annyira visszataszító ez a Csikán pasas, olyan tipikus politikus korrupt fej, lófasz semmihez se ért, épp csak kapirgálja felszínt, de ahhoz elég sunyi hogy aljaskodva nulla melóval valami döntéshozó pozícióba befúrja magát... Már a neve is alig ego csikánPlanet, egy jobb sorsú országban max ügyes karbantartó lehetne... Ja nem várj ott dolgozni kellene vicc...
@[HPhD]Blokkolnam: Hát igen, a lítium szereti a hidrogént. Nem tudom mennyi a LiPb elegy olvadáspontja, de a LiH-é 688 fok. Esetleg hűtéssel kellene próbálkozni, hátha kiválik.
Mondjuk a LiT olvadáspont biztos picit más, de max pár fokkal csak.
A vákuumozásban nem nagyon hiszek, mert nagyon jól oldódik a lítiumban a hidrogén. Nagyon macerás technológia a felaktiválódott forró ólommal vákuumozgatni. Laborban lehet hogy megy, de ipari körülmények között problémás.
A lítium és a lítiumhidrid szétválik, hiszen egy elsőfajú fém nem fog keveredni egy ionvegyülettel. Tehát ha a LiPb keveréket simán megfagyasztjátok, majd újra megolvasztjátok a képződött LiT mikrokristályok már lehet nem oldódnak vissza. Dolgoztam LiH-val magas hőmérsékleten, ismerem. :-))
@Kurt úrfi teutonordikus vezértroll: A PbLi teljesen más rendszer mint a folyékony lítiumos megoldások. Nagy előnyei a PbLi köpenynek a folyékony líthiummal szemben a kisebb rizikó faktor (líthium agresszívebben korrozív és vízre erősen reagál, a PbLi csak alig!). Másik óriási előnye a PbLi eutektikumnak hogy az olvadáspontja 230 Celsius fok körül van.
Gyakorlatilag a folyékony lítiumnak csak annyi előnye van a PbLi-vel szemben, hogy kevésbé problémásak a magnetohidrodinamikai effektusok (erős mágneses térben elektromosan vezető folyékony fémet keringetni szivattyúkkal nem egy triviális dolog!).

Amúgy a trícium nem alkot fém-hidridet a lítiummal. A vákuumos rendszerekkel már évek óta végeznek kísérleteket, és működik a dolog. A jelenlegi munka azon megy, hogy gazdaságosabb/gyorsabb legyen a folyamat.
Itt egy poszter:
nucleus.iaea.org/sites/fusionportal/Technical%20Meeting%20Proceedings/4th%20DEMO/website/talks/Frances.pdf
"Amúgy a trícium nem alkot fém-hidridet a lítiummal. " --> Mármint a PbLi rendszerben. Utána kell nézzek a rendszer kémiájának, most nem ugrik be pontosan hogy oldódik be a hidrogén (trícium) a PbLi-be...
Még egy kis pontosítás: tehát a PbLi az nem egy keveréke, hanem eutektikus ötvözete (hu.wikipedia.org/wiki/Eutektikum) az ólomnak és a lítiumnak.
Itt van még egy "open access" cikk, akit mélyebben érdekelnek a trícium tenyésztéssel kapcsolatos kutatások. A cikk 2015-ös, de kb releváns még most is: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920379615302465

Egyébként egyik korábbi hozzászólásomban van egy tévedés (lehet még több is persze! :) ): a tiszta lítium tényleg durván reagál betonra, vízre, stb, de fémekre kevésbé korrozív mint a PbLi... Amúgy a folyékony PbLi rozsdamentes acélokra gyakorolt korrózióját is vizsgálni fogjuk a köv egy évben a laborban...
Meg még egy pontosítás: egyébként a lítiumnak alacsonyabb az olvadáspontja mint a PbLi-nek. De még írjak ide egy további előnyt a PbLi-hez: az ólom neutron sokszorozóként működik, tehát javítja a tenyésztési hatásfokot. Sima folyékony lítiumnál szükség lenne még plusz neutronsokszorozó médiumra is...
@[HPhD]Blokkolnam: "az ólom neutron sokszorozóként működik"

Nem gondoltam volna, de tényleg.

inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:24057821

Mondjuk a cikk kissé hibás mert a neutron energia 14,3 MeV és nem 14,1.
Viszont a 14,3 MeV-es neutronra kétszer annyi hivatkozás van mint a 14,1-esre. Úgyhogy most bizonytalan vagyok.
@Kurt úrfi teutonordikus vezértroll: akkor valszinu itt az osszes reszecskefizikus kollega téved :) Én mindig a 14.1-es értékkel találkoztam az irodalomban. Ha a wikipediat nem gondolod megbízható forrásnak, akkor itt egy a Nature Physics-től:
palgrave.nature.com/nphys/journal/v12/n5/full/nphys3719.html
2H + 3H --> 4He (3.5 MeV) + n (14.1 MeV).
De igazad van, par helyen talalkoztam azzal, hogy a teljes energiat a kimeno oldalon vagy 17.6-nak, vagy pedig 17.5 MeV-nek hatarozzak meg. De ez csak egy egy tizedes elteres...hmm, majd ennek jobban utananezek, lehet hogy csak valami formalizmus különbsegrol lenne szo??
gondolom az lehet hogy a különbözö forrasok hogyan kerekitik vagy vagjak le a masodik tizedest a 17.58 MeV-es ertekbol...
@Irbisz: Ez nem csak a fúziós energiára igaz, nyiss ki egy 1980as IPM magazint, van ott minden, amiről még most is csak álmodunk. :)
@[HPhD]Blokkolnam: Szerintem azért van különbség, mert a nukleáris fizikában általában deuteronnal bombáznak tríciumot. Általában több MeV energiára gyorsítva hiszen ha sok ütközés van 100 keV felett, úgy jobb az effektív hatáskeresztmetszet. De ilyenkor az átlagon energia a sikeres ütközésnél felette van a küszöb energiának és valószínűleg ez adja 14,3-as csúcsot. Ha meg plazmában van ugyanez, akkor nincs bombázó részecske plusz energiája, éppen csak hogy a küszöbenergia feletti. Akkor meg a tömegdefektus, az energiamegmaradás és az impulzus megmaradás alapján valszeg a 14,1 jön ki.
@[HPhD]Blokkolnam: Egyébként egy kollégám foglalkozott a hidrogén kiszedésével lítiumból, egy speciális effektust kihasználva. Ha érdekel össze tudlak vele hozni. Egy tanszékvezető egyetemi tanár az ELTE-n.
Mellesleg neki is volt dolga az ITER-el.
A korrózió
Próbálkoztatok már nióbium acéllal? Azon nem diffundál át a lítium. Ha kell elő tudom keresni a megfelelő NASA cikket ezzel kapcsolatban.
@Kurt úrfi teutonordikus vezértroll: igen, de mi itt a DT fuzios plazmarol beszelünk, szoval a 14.1 MeV a relevans ertek...
@Kurt úrfi teutonordikus vezértroll:
Litium:
Ismetlem, mi nem litiummal foglalkozunk! A PbLi egy stabil ötvözet. A tricium meg szepen kijön konvekcioval/diffuzioval a folyekony fembol a vacuum sieve tray-t hasznalva (vagy a permeatort).

Korrozio van, de a litium nem megy at az acelon (mivel PbLi van jelen). Van egy PbLi kiserleti labor amugy itt a KIT-ben, tölük varunk majd meg korrozios adatokat. Nem olyan veszes, hosszu evek ota üzemeltetik rozsdamentes acellal a rendszerüket...

Amugy ezeket a rendszereket nem az ITER szamara fejlesztjük, az ITER eseten a legtöbb megoldas mar le van fixalva. Mi az europai DEMO projekten dolgozunk (ITER utani EU-s Tokamak koncepcio, www.euro-fusion.org/glossary/demo-2/ ).
@[HPhD]Blokkolnam: Szerintem lényegtelen mennyire stabil ötvözet, a LiH egy erősen exoterm reakcióban keletkező vegyület, nem egyszerű azt kiszedni.
Sajnos mélyebb infót nem tudok erről adni, én hivatalosan a mérőrendszerrel magával foglalkozom a csoportban (szenzorok, aktuátorok, vákuumrendszer, szoftver). Kicsit irodalmazni kéne ebben a témában hogy nekem is tisztuljon a kép. Egyébként a PbLi-nek nem túl nagy az irodalma, még elég sok minden paramétere nem igazán felderített vagy nagy különbségek vannak cikkek mérési eredményei között. Pl a hidrogén (deutérium, trícium) oldhatósága benne, mekkora vajon a Sievert konstans effektív értéke, stb. Továbbá nem létezik még (csak fejlesztés/tesztelés alatt) rendes hidrogén szenzor ami a folyékony fémben tudna gáztartalmat mérni. Általában egy vékony fémkapillárissal próbálkoznak ami egy tömegspektrométerhez van kötve. De itt meg egy nagy probléma hogy hogy is kalibráljuk ezt rendes diffúziós/permeációs adatok hiányában :)
@[HPhD]Blokkolnam:
Szerinted mikor lesz végre rendesen működő fúziós erőmű?
@Cheraups: nem szeretnék jósolni, mivel egyszerűen ezt most megítélni senki sem tudna.

A magfúzió elérésének több útja ismert, csak az üzemanyagot tekintve is több ötlet létezik. A DT-fúzio csak az egyik lehetséges út. Ebben az esetben neutronokat (is) kapunk, ami jó tríciumot tenyészteni (plusz ez "hozza ki az energiát", de ez sok nehézséget is okoz (szerkezeti elemek neutronok általi károsodása és felaktiválódása pl.). A neutronok miatt van szinten az a nehézség, hogy a külső üzemanyagciklusban (trícium tenyésztése lítiumból neutronokkal a reaktor köpenyben), ha a lítiumkerámiás megoldást nézzük, héliumot kell vivő gázként használni (ez sepri ki a keletkezett tríciumot a köpenyből, amit aztán szeparálni kell, majd DT keverékként visszalőni a plazmába). Az Argon sokkal jobb lenne! A héliumot nehéz szeparálni a hidrogén izotopológoktól ("Q2" = főleg H2, HT es T2), nehezebb a Hélium és Q2 arányának mérése, az argont könnyebb vákuum pumpálni mint a héliumot, továbbá a Hélium drágább mint az Argon! De sajnos van egy hátulütője az Argonnak: a becsapódó neutronok létrehoznak néhány durvább radioaktív (hosszabb felezési idővel) izotópot az Argon atomokból. Jelenleg tudomásom szerint az nem ismert, hogy az mennyire "game stopper" ha Argont használnánk Hélium helyett...

Oké, most nézzük mi van az üzemanyagciklussal ha folyékony lítiumot (PbLi pl) használunk. Tegyük fel hogy megoldjuk a trícium hatékony kivonását a folyékony fémből, és a magnetohidrodinamikai nehézségeket okos elrendezéssel. Sajnos vannak arra utaló kísérleti eredmények hogy valamilyen valséggel Polonium izotópok keletkeznek a PbLi-ben a neutronok becsapódása során. Gondolom nem kell magyarázni hogy a Polonium az mennyire veszelyes valami...Az nem tisztázott hogy ez mekkora probléma, és ha igen, akkor mennyibe "kerül" a reaktorban ennek kezelése/kivonása.

Szóval ezen a pár példán keresztül csak azt szerettem volna érzékeltetni, hogy mikor a fúzióról beszelnek a médiában, akkor mindig a plazmáról van szó, meg a mágnesekről stb. Véleményem szerint azokat a fejlesztéseket meg tudjuk oldani nem sok idő múlva. De az igazan gyenge pontja mindennek az üzemanyagciklus. Ha nem tudunk olcsó-gazdaságos, biztonságos módon tríciumot termelni, akkor hiába értünk el szuper eredményeket a plazmafizikában, szupravezető technológiában, stb, nem lesz gazdaságos egy ilyen reaktor üzemeltetése.

Érdemes még megnézni hogy milyen más utak állhatnak rendelkezésünkre. Pl a "aneutronic" fúzió. Ezek azok a fúziós reakciók ahol nem (vagy nem sok) neutron keletkezik "végtermékként". Ez abból a szempontból nagyon jó lenne, hogy a mágneses terünk mindent egyben tartana, és akár lehetőség nyílna közvetlen elektromos energia termelésre is, közbülső lépcső, gőz v. hélium turbina-generátor használata nélkül.
Ilyen reakció pl a Proton-boron. Előnye lenne hogy nincs szükség üzemanyag tenyésztésre, nagy hátránya hogy csak sokkal magasabb energiákon indul be a fúzió a DT-hez képest, és a termelődő energia is alacsonyabb tudtommal. Akárhogy is, vannak ilyen irányú fejlesztések jelenleg, további infó erről it olvasható:

en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion

en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion#Current_research

Végül csak annyit írnék még, hogy szerintem az igen fontos hogy energiát és pénzt fektetünk fúziós kutatásokba, mert egy ponton a civilizációnknak mindenképpen szüksége lesz erre a tudásra... Ki tudja, lehet hogy sosem fogjuk a Földön használni a megszerzett tudást és technológiát, de az űrhajózásban meg igen :) Bár itt már átmentem kicsit scifi-be :)
Persze azt is tegyük hozzá, hogy az energiatermelés csak egy kihívás. Másik óriási probléma hogy hogyan tároljuk a termelt energiát. Egy igazán komoly áttörés az energiatárolásan pl. hihetetlenül felértékelné a napenergiát.

Csak egy pici példa: van egy közös Ausztrál-Japán hosszú távú projekt, amiben arra keresik a megoldást, hogy a megtermelt ausztrál napenergiát hogyan is kéne Japánba szállítani (hajózni). Lehetséges út, hogy hidrogént állítanak elő, de ezt nem igazán gazdaságos/biztonságos szállítani. Van egy ötlet, ami arról szól, hogy ammóniát (NH3) csinálnának a termelt hidrogénből. Jelenleg is folynak ilyen irányú kutatások...
nh3fuelassociation.org/2016/09/08/japan-a-future-market-for-australian-solar-ammonia/
gas2.org/2015/04/28/hydrogen-from-ammonia-will-it-work/
@[HPhD]Blokkolnam:
Köszi, jó alapos választ adtál, a szakmai részét nem is nagyon értem.
De ezek szerint a "több évtized" az úgy kb. igaz.

Bár a fúzióhoz mit sem értek, hasonlóra jutottam én is: ha min. 20-30 vagy még több év múlva sikerül megcsinálni, akkor már könnyen lehet hogy "késő" lesz, mivel addigra lesz olyan áttörés az energiatárolásban, hogy már nem is lesz szükség hagyományos erőművekre, a megújulók eltárolt energiája fedez minden szükségletet.

Az űrhajós ötlet viszont nem scifi, ott pont tényleg jól jönne hosszabb, akár több évtizedre tervezett szondák, vagy Hold/Mars-bázisok áramellátására.