Андрей Смирнов

Эффективность батарей довольно быстро растет (на пару с падением цены Ватта мощности). То есть там, где когда-то было нужно футбольное поле, сейчас достаточно пары метров квадратных.



С другой стороны, если верить Вики, среднедневная иррадиация на 1 м2 тянет всего на ~6 кВт-ч (с 1 кВт мощности на пике) — что вообще не слишком много. Больше 100% ты из батареи все равно не выжмешь, как не старайся. Есть потолок — и мы уже висим в районе его трети-половины.


То, что квартира плавно потребляет крошечные количества энергии, а космический корабль — гигантские, но редко. Лучше уже солнечные паруса или лучевые движители.

А самая большая проблема — что термоядерная энергия эффективнее солнечной. Вроде как закрытая печка эффективнее костра с той же мощностью. (причем костра, который взрывается при прогорании на всего пару процентов)


Простой, стандартый, горячий термоядерный синтез — этого хватит.

космический корабль тоже постоянно потребляет (внутри лампочки горят, приборчики работают). Так что и батареи, и паруса.


разве это проблема? пользоваться следует не тем, что "мощнее всего", а тем, что удобнее, проще, безопаснее и т.д. А проблема с мощностью в будущем, думаю, разрешится так или иначе.

У космических кораблей будет очевидная проблема с падением мощности по мере удаления от Солнца.

Это уже другой вопрос — но в космосе нет мешающей атмосферы, площади безразмерные и нет раздражающего дневного цикла.

Для ближней части солнечной системы действительно энергии солнца достаточно.


оокей


Ну да, решится — солнце взорвется.

Термоядерная энергия проще, удобнее, безопаснее, и даже "зеленее" солнечной. Конечно, речь о будущем.

Если только это будет например опреснительный завод в жарких странах, то есть панельки всегда будут очень нишевым источником.
Я не против панелек, я сам тут "проектирую" для родительского дома "панельку", в прошлом году не получилось, но в этом вроде получается и появилось в продаже то что я хотел в плане цены/качества/надёжности/долговечности. То есть это будет чисто вспомогательный источник для общедомового бесперебойника, который и так есть.

не боись, к этому моменту Юпитер уже в новую звезду превратится, норм все будет

Пока не научитесь делать водород-водородную реакцию - нет. Очень даже не зелёная.


Если ты будешь возить панельки с Земли в космос, они никогда не отобьют затраченную на их производство энергии. Кроме того, из-за космической радиации их срок жизни где-то раза в 3 меньше, чем у земных.

Мы. Пока мы не научимся.

Ну и плюс, альтернатив нет. Мы можем застроить "солнышком" половину солнечной системы, мы можем использовать термоядерный синтез — но современная "незеленая" энергетика в космосе бессмысленна. Вероятно, даже ядерная.


Глупость. Все зависит от одного вопроса: какая цена киловатта энергии [на орбите Меркурия]? С учетом того, что ядерная энергия так широко не масштабируется (то есть ее не хватит на любую вменяемую плотность проектов — причем независимо от ценового фактора, у нас просто нет такого масштаба источников урана).

Ты до этого "космоса" сначала доживи. Я даже не буду пытаться от тебя просить обосновать необходимость добычи энергии в космосе для какого-то бы не было проекта.


Fenrier, придётся для тебя разжевать предельно примитивно.
Предположим, чтобы произвести некий объём солнечных панелек нужно Х кВт*ч энергии, чтобы доставить их на орбиту Меркурия нужно ещё Y кВт*ч энергии, за время своей жизни панельки произведут E кВт*ч энергии, при этом транспортировки до места производства будет потеряна некая доля q энергии. Таким образом выход энергии (P) с Солнечной Панели будет равен:
P = (1-q)E - X - Y. Ты уверен что P будет больше нуля? Если выход энергии даже просто будет мал, то никакой ценовой фактор тебя не спасёт.


Формулу возможности масштабировать производство энергии сможешь написать?

Мир, мне несколько не нравится, когда кажущиеся разумными люди со снисходительной миной несут чепуху.

Я прекрасно тебя понимаю — боюсь, ты не понимаешь мой аргумент. Ничего, разжую предельно примитивно. Если ты тратишь энергию в удобных местах вроде Земли, и она получается недорогая, а получаешь ее от батарей в местах, где ее стоимость равна доставке аналогичной батарейки на орбиту — ты в выигрыше ДАЖЕ если P < 0. Собственно, с учетом воистину астрономической стоимости доставки в космосе, достаточно, чтобы вес солнечных панелей в расчете на киловатт энергии был меньше, чем у альтернатив.

Собственно, реальность УЖЕ в 60-70, не ожидая улучшения качества солнечных батарей, размазала все твои формулы. Почитай: https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panels_on_spacecraft Хитрость в том

P.S. В этих случаях экономисты используют какой-то аналог CBA: приводят все цифры затрат/потерь и полученных доходов/выгод в универсальные денежные эквиваленты. Тут даже объяснять ничего не нужно.


Garbage in, garbage out. Толку с формулы, если она не отображает реальность?

Но давай попробуем. Чтобы не париться, берем даже не аналитику, а просто вики: https://en.wikipedia.org/wiki/Peak_uranium#Uranium_demand

Цитата из книги Nuclear power stations of 1000 megawatt electrical generation capacity require around 200 tonnes (440×103 lb) of natural uranium per year.

Цитата из книги At the start of 2015, identified uranium reserves recoverable at US$130/kg were 5.7 million tons.[9] At the rate of consumption in 2014, these reserves are sufficient for 135 years of supply.[9] The identified reserves as of 2015 recoverable at US$260/kg are 7.6 million tons.[9]

Цитата из книги There is around 40 trillion tons of uranium in Earth's crust, but most is distributed at low parts per million trace concentration over its 3 * 1019 ton mass.

Используя эти цифры и простую формулу получаем:
P = M / U (или Total_Power = Total_Mass / Uranium_per_MWt)

Самый минимум — меньше 10 миллионов тонн целесообразных запасов (5.7 при цене кг в $130, 7.6 при цене в $260...). В перерасчете на ядерную энергию, это 50 гигаватт-лет или 438 тераватт-часов. В год мы потребляем около 20 ТВ-часов. Блин... я надеялся, запас времени побольше будет.

Самый максимум — 40 триллионов тонн запасов урана, если просеивать каждый атом в земной коре. При все том же выходе энергии — 200 петаватт-лет. Очень немало. Если я нигде не напутал с нулями (как у тебя получилось с батареями и фотоэлементами), речь о 87 тысячах лет при современном потреблении.

Как будто бы немалые сроки — но дальше просто "ВСЕ". Можно сосать лапу, впадать в спячку и ограничивать население.

Хз конечно, что будет, но если экстраполировать скорость увеличения НТР к сегодняшнему моменту на будущее, то через 87.000 человечество либо исчезнет, либо впадет в каменный век, либо достигнет таких высот, что проблема нехватки урана будет яйца выеденного не стоить...

Это не просто оценка, это максимум из максимумов, верхний лимит, предполагающий бесконечную цену на уран и невероятно хорошие технологии. При таких условиях под конец будет на многие порядки дешевле синтезировать уран, чем вылавливать его из почвы.

Оценка в десятки человечество-лет, к сожалению, куда более вероятна. И это, честно говоря, напрягает куда больше, чем подгорание Мира: ядерная энергия пока что мне кажется предпочтительнее микса из тепловой и солнечной

Не ссать! Скорее всего углеводороды образуются в земных недрах, а не являются говном динозавров, так что запасы нефти/газа/угля со временем восстанавливаются.

Мы об уране говорили. А углеводороды дороговаты для производства электроэнергии, даже сейчас

Мне кажется, в ближайшие лет 30 что то появится, реальный заменитель углеводородов. По крайней мере Штаты из крупнейшего импортера стремительно становятся сами экспортером. Вполне вероятно что они что то знают

Фенрир, ты понимаешь, какую чушь пишешь? Меня это в ужас приводит.
Поясняю предельно примитивно. Чтобы сделать новую солнечную батарейку нужна энергия. Она не зарождается само по себе. Если p < 0, то энергии не хватит на производство новых солнечных батарей. Станки не могут произвести достаточное количество солнечных батарей на замену старым потому, что физически нет энергии. Их нельзя доставить в космос, потому что физически нет энергии на их доставку. Понятно?

По урану. О особенностях уранового топлива знаешь? Про уран-238 и уран-235? Такую аббревиатуру как ЗЯТЦ видел?
Объясняю максимально просто. В современные реакторы идёт только уран-235, который составляет около 0.72% от всего добываемого и потребляемого урана (остальное - в отвал).
Википедия гласит, что запасы урана (всего) оцениваются в 5.7 млн тонн, потребление 67 тыс тонн урана.
Итого 7.6*10^3/67 ~ 120 лет. Сейчас доля ядерной энергии в мировой электрогенерации составляет около 15%, от общего энергопотока (в том числе топливо для машин) - около 10%.
То есть запасов урана хватит при полном переходе только на ядерную энергию во всех сферах общества хватит на 12 лет.
НО! Благодаря ЗЯТЦ и реакторам-бридерам уран-238 "превращается" в плутоний-239. Таким образом, объём урана, из которого можно выжать энергию увеличивается приблизительно в 140 раз, где-то до 1500 лет. При сохранении текущих темпов роста хватит лет на 200.

Garbage in, garbage out Я прекрасно понимаю твою "модель", вот только это гранично упрощенная чушь.
Она имеет значение только для чисто солнечной энергетики на современном уровне технологий с несколько сомнительным ключевым допущением (мне без четких расчетов очень сложно оценить адекватность той идеи об энергонеэффективности солнечных батарей — а слепо верить в нее, в отличии от тебя, у меня мотива нет).

Если же говорить о реальности, у нас есть мощный энергетический донор — Земля (языком твоей модели, p современной энергетики — куда больше 1, что дает возможность иметь отдельные энергетические проекты с приближающимся к 0 p). Именно поэтому в космосе используют именно солнечные батареи: это — независимо от их "p" — эффективнее, потому что энергию еще нужно доставлять к потребителю.

P.S. Интересно, что если считать такой вот энергетический баланс полностью, мы никогда не достигали p>1. Сколько нужно энергии, чтобы заново создать уголь? А уран? А солнечное излучение? Человечество всю историю уменьшает потреблением доступные себе энергетические запасы — это нормально

Два маленьких уточнения.

(а) Современные реакторы потребляют смесь из 235 и 238, и они оба идут в отвал. Фишка закрытого цикла не в том, чтобы перейти на менее требовательное топливо, а чтобы не выбрасывать в качестве мусора ценные энергетические ресурсы.

(б) Не "благодаря", а "если на них начнут переходить". Для этого нужны технологии получше и плавный рост цены урана.

А в остальном — да, согласен. Пусть будет не 40 лет, а 200 или даже 87 тысяч Какая разница, если дальше придется сосать лапу?

Найдено генетическое подтверждение гипотезы «самоприручения человека»
Человечество эволюционирует в эльфов!