Русский
Нищета от изобилия - в ближайшие 100 лет мы не достигнем уровня благосостояния 2019 года...
Идет переход мировой экономики на потребление такого количества ресурсов, которое планета способна восстанавливать...
Vkontakte
Facebook
Twitter
Odnoklassniki
Технология гипердвигателя - здесь и сейчас
Если отбросить теоретические подоплёки в виде кротовых нор и червоточин, то остаётся только метод искривления пространства...
Без гипердвигателя человеческая цивилизация обречена на бессмысленное существование...
Размеры Вселенной бессмысленны, если максимальная скорость перемещения разумного существа ограничена скоростью света...
Тайна Российского «Посейдона» – первое в мире геофизическое оружие...
После осознания и принятия того факта, что «Мультики Путина» - это вовсе не плод чьей-то фантазии, а объективная реальность, от которой не убежать, западный мир начал гадать, на что способно новое вооружение России.
В частности, много споров было по теме того, какой ущерб способен нанести крупным прибрежным городам беспилотный подводный аппарат "Посейдон", если подорвёт свою могучую 100-мегатонную термоядерную боеголовку вблизи побережья.
Моделирование такого взрыва показывает существенный ущерб и огромное количество человеческих жертв.
Но бить по городам с гражданским населением - это удел западной цивилизации. Прямое тому доказательство – это бомбардировка японских городов Хиросима и Нагасаки в 1945 году, ну а косвенное - это развёртывание системы ПРО на военной базе «Ванденберг» для защиты военных от ядерного удара, в то время как СССР развернул свою систему ПРО вокруг Москвы (А-135).
Нет, это не наш путь.
Так что оставим нездоровые фантазии западных «экспертов», пугающих жителей своих стран российской угрозой в виде удара по густонаселённым городам.
Однако ядерный подводный беспилотник "Посейдон" действительно разрабатывается. Принято считать, что главной целью этой программы является создание больших рисков для США, связанных с причинением неприемлемого ущерба, чтобы остановить развёртывание всё большего количества противоракетных систем НАТО у границ России.
Но это не совсем так. Сдерживание США не является основной задачей. "Посейдон", в первую очередь, разрабатывается в рамках программы отработки технологий для подводных лодок пятого" поколения, серийное производство которых должно начаться в районе 2030-х годов.
Так называемая утечка в стиле "случайного" показа сверхсекретных планов минобороны по российскому телевидению в 2015 году. Система получила название "Статус-6".
Восстановленная энтузиастами схема "Статуса-6".
Позже система"Статус-6" получила название "Посейдон".
"Посейдон" является демонстратором технологий, которые должны подтвердить принципиальную возможность серийного производства подобных аппаратов и включение их в состав ядерной триады России.
- США, согласно отчёту о стратегических угрозах для США "Nuclear Posture Review", в 2016 году уже включили "Посейдон" в состав ядерной триады России.
Проект носит научно-конструкторский и в то же время стратегический характер, и берёт своё начало с 2012 года, когда было принято решение не достраивать очередной ядерный ракетоносец проекта 949А «Антей», а отдать готовую более чем на 80% АПЛ «Белгород» под «специальный» проект. На этот проект уже затрачено много ресурсов, в том числе и из военного бюджета.
- Эксперты всех мастей тогда сокрушались: мол, ядерный ракетоносец, который так необходим России, и на который затратили не один миллиард рублей, увели из под носа минобороны.
И это был действительно рискованный шаг со стороны России. Но шаг необходимый и оправданный. Принеся в жертву почти готовый ракетоносец, российские военные инженеры смогли на его базе создать действующий прототип АПЛ пятого поколения.
Российская инфографика АПЛ специального назначения.
Инфографика зарубежных изданий куда интереснее.
ТТХ АПЛ "Лошарик"
АПЛ «Белгород» представляет собой носитель подводных лодок специального назначения, глубоководных аппаратов, беспилотных подводных аппаратов стратегического характера (типа "Посейдон") и многочисленных разведывательных дронов, а также дронов-установщиков помех, ложных целей и систем обнаружения.
Всё это разнообразие нужно для отработки технологий и дальнейшего совершенствования систем для будущих подлодок пятого поколения.
Традиционно СССР не опережал, а лишь во многом догонял США по техническому совершенствованию АПЛ, которые у США были тише и незаметнее (но при этом менее быстроходные).
- С развалом СССР отставание только усилилось.
Например, подводная лодка четвёртого поколения типа «Сивулф» вошла в строй американских ВМФ в 1997 году, а российский аналог по техническому совершенствованию - проект 885 «Ясень» - вошёл в строй в только 2014 году, то есть спустя 17 лет.
Более консервативные по сравнению с «Сивулф», но в то же более дешевые АПЛ типа «Вирджиния», несут необитаемые подводные аппараты для специальных операций. Первая такая АПЛ вошла в строй в 2004 году.
И хотя, по мнению экспертов, модернизированный проект 885М «Ясень-М» по спектру тактических задач превосходит своих западных собратьев, но это не позволяет совершить качественный рывок, чтобы опередить США в технологиях на 10, а то и 20 лет.
Так вот, АПЛ "Белгород" с ядерным подводным аппаратом "Посейдон" – впервые в истории позволяет технологически превзойти все будущие АПЛ США.
Спутниковый снимок АПЛ "Белгород". Если судить по этому фото, то "Белгород" шире и длиннее, чем К-549 "Князь Владимир" — атомная подводная лодка стратегического назначения четвёртого поколения.
- Российские стратегические атомные подводные лодки проекта 955 «Борей» являются первыми лодками четвёртого поколения, которые имеют на своём борту баллистические ракетные комплексы. Тут, как ни странно, мы опередили американцев, так как они аналогичную подводную лодку класса "Колумбия" ещё только заложили, а её ввод в эксплуатацию предварительно назначен на 2031 год, спустя 18 лет после передачи ВМФ России первой подлодки по проекту "Борей" - К-535 «Юрий Долгорукий».
А как мы знаем, любое военно-технологическое превосходство России вызывает истерику в странах НАТО. Эту реакцию мы прекрасно видели после появления в России первых в мире гиперзвуковых ракет. Тогда США и Великобритания, признав очевидный факт технологического отставания, хотели запретить этот вид вооружения во всём мире через ООН.
Но если запуск гиперзвуковых ракет худо-бедно можно обнаружить, то с ядерными беспилотными подводными аппаратами дело обстоит совершенно иначе: достоверно обнаружить их можно зачастую только в момент детонации, когда предпринимать контрмеры уже поздно.
Однако разработка подобных аппаратов - это чрезвычайно сложная технологическая задача, для которой требуются самые передовые технологии в ядерной энергетике и материаловедении.
Например, для аппарата типа "Посейдон" нужен компактный мощный ядерный реактор, который способен балансировать свою мощность в широком диапазоне и максимально быстро.
Создать столь компактный и мощный ядерный реактор можно только на технологии быстрых нейтронов с жидкометаллическим теплоносителем.
Примечательно, но только в России такие технологии не просто разрабатываются, но уже освоены настолько, что не представляют опасности. Так что если кто-то и способен создать такой ядерный дрон, то только Россия.
Технические характеристики "Посейдона" позволяют ему находиться на глубине в 1 км, пребывая там в минимально возможном энергетическом состоянии, так как при необходимости ядерный реактор с жидкометаллическим теплоносителем позволяет развить максимальную мощность в 200 раз быстрее, чем стандартные реакторы, применяемые на современных АПЛ. Обладая неограниченной дальностью хода, "Посейдон", единожды покинув свой носитель, может переместиться в любую точку мирового океана (либо опуститься на дно для выжидания) и, активировавшись спустя годы, помчаться к цели со скоростью в 200 км/ч.
- Даже если гипотетически обнаружить эту торпеду, то как её обезвредить? Попытаться взорвать? А вдруг это спровоцирует ядерный взрыв? Попытаться воздействовать электромагнитным оружием? А вдруг сдетонирует? Попытаться отбуксировать? Но это тоже может привести к детонации...
Тихоокеанский испытательный полигон Pokon (Irvin), 8 июня 1958. Взрыв 8-килотонной ядерной бомбы на глубине 50 метров. В ходе десятков испытаний, проведённых американцами, подтверждено, что 90% всех радиоактивных веществ поднимается в воздух вместе с паром, и только 10% остаётся в воде. Все подопытные животные, даже будучи защищенными толстыми листами брони, погибали на судне, попавшем под радиоактивный бриз, в течение пары дней. Подводный ядерный взрыв - самый грязный с точки зрения радиационного заражения местности.
Боеголовка мощностью в 1 мегатонну при подрыве на глубине 100 метров в 10 км от берега создаст всплеск волны высотой в 300 метров. Далее эта волна постепенно затухнет до 30 метров, но вновь увеличится до 100 метров в прибрежной зоне, а это приговор всему, что находится на расстоянии 20 км от морского побережья. Другими словами, большинство крупных городов мира могут быть уничтожены при обнаружении ракеты и попытке её обезвредить.
Для примера: землетрясение, произошедшее в 2011 году в 70 км от побережья Японии, имело энергию, эквивалентную энергии взрыва 46-мегатонной термоядерной бомбы. Оно вызвало цунами высотой 40 метров, что нанесло огромный ущерб городам в 130 км от эпицентра.
- В "Посейдоне", по различным оценкам, могут быть установлены боеголовки мощностью от 5 до 100 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Но ещё раз повторюсь: ценность "Посейдона" не в его разрушительной мощи, а в том, что эту мощь практически невозможно обнаружить, а при обнаружении - невозможно обезвредить.
Единственным гарантированным способом уберечься от подобного сюрприза является ограничение или полный запрет данного вида вооружения, а на это Россия пойдёт только на своих условиях.
Подводные лодки типа "Белгород" и будущее носители беспилотных подводных аппаратов типа "Посейдон" могут по праву называться носителями геофизического оружия, которое может сработать где угодно и когда угодно, держа любую страну с прибрежной инфраструктурой в постоянном напряжении и стрессе, вынуждая её принимать дипломатические решения и идти на компромисс при переговорах без фактора силового сценария.
- А нам многого и не нужно. Просто оставьте нас в покое и не мешайте развиваться согласно нашим интересам и принципам ООН.
АПЛ "Белгород"в сопровождении лодок специального назначения идёт полным ходом к берегам агрессора.
Как показали события последних 30 лет, страны запада могут поддерживать свой образ жизни только посредством ведения силовой политики, вмешательства во внутренние дела других государств и использования их ресурсов исключительно для обеспечения своих благ.
Силовая политика – это ключевой элемент всего западного мироустройства, что заложено даже в их культуре: в тех же комиксах супергерой не договаривается с врагами, а принуждает их капитулировать посредством своего превосходства и силы.
Более подробно о самом подводном беспилотнике "Посейдон" и АПЛ "Белгород" поговорим в следующей статье.
Список источников можно скачать тут "Ссылки на источники".
Мировая экономическая модель нашла выход из кризиса – обнуление через внедрение водородной энергетики…
Если взвесить все доводы за и против внедрения водорода как нового энергоносителя, то минусов окажется значительно больше, и выгода от этого для развития нашей цивилизации сегодня весьма сомнительна.
К 2050 году развитые страны нацелены внедрить водород во все экономические структуры в качестве нового энергоносителя.
Главный аргумент за переход на водород – это его экологичность. При
его окислении в чистом кислороде не создаётся никаких отходов, кроме водяного пара.
Однако массово производить дешёвый и экологически чистый водород человечество пока ещё не умеет, а залежей свободного водорода на Земле попросту нет из-за чрезвычайной химической активности данного химического элемента.
По этой причине водород всегда будет вторичным энергоносителем, который требует для своего производства первичные ресурсы.
Сегодня такими ресурсами являются:
- Вода и электроэнергия;
- Природный газ (уголь) и тепловая энергия;
- Металлы и реагенты.
Всё это никак не вписывается в рамки современной экономической модели мироустройства.
То есть, добывая нефть и газ и перерабатывая их в топливо, мы получаем как минимум в 10 раз больше энергии, чем затратили на их добычу и переработку.
По расчётам европейских учёных в 2013 году положительный энерговыход от использования природного газа превышал энергозатраты на его добычу, переработку и транспортировку в 28 раз (EROI = 28), угля - в 30 раз.
Именно подобный EROI традиционных источников энергии и создал всю нашу цивилизацию.
Прогноз мирового объёма торговли энергетическим водородом к 2050 году (в триллионах долларов США).
Однако энерговыход от использования водорода всегда будет меньше, чем мы затратили на его производство, главным образом потому, что мы не добываем его в привычном понимании, а именно производим.
- Водород становится энергетически убыточен сразу после его производства, так как его ещё нужно транспортировать до места потребления, затратив на это дополнительную энергию, что ещё больше снижает его энергоэффективность.
Таким образом, использование водорода в качестве энергоносителя приведёт к значительному снижению свободной энергии на душу населения.
Например, 1 кубометр газа производит полезные 10,3 кВт*ч энергии (согласно статистике центрального европейского газового хаба).
Россия экспортировала по итогам 2020 года 241,8 миллиарда кубометров газа, что в пересчёте на энергетическую ценность эквивалентно 2489,51 Тераватт-часам энергии. Для обеспечения схожей энергетической ценности водородного энергоносителя требуется произвести 68 миллионов тонн водорода. Для этого нужно затратить:
- Методом парового риформинга метана – 4488 Тераватт-часов тепловой энергии;
- Методом электролиза воды - в среднем 4284 Тераватт-часа электрической энергии.
При этом за весь 2020 год в России было произведено только 1092 Тераватт-часа электроэнергии. Интересненько получается.
Внедрение водородной тематики в сознание людей уже началось. Зачастую водород преподносится как единственно возможный выход из сложившегося экологического кризиса.
Например, Германия, которая задумала перевести всю свою экономику на водородную энергетику к 2050 году, в 2020 потребила 3198 ТВт*ч энергии, включая 489 ТВт*ч электроэнергии. Тогда только для замещения тепловой энергетики водородом его понадобится произвести как минимум 40 миллионов тонн. Для этого придётся затратить:
- Методом парового риформинга метана – 2640 Тераватт-часов тепловой энергии;
- Методом электролиза воды - в среднем 2520 Тераватт-часов электрической энергии.
То есть производство энергии в Германии (или для Германии) к 2050 году должно увеличиться на величину от 80% и выше.
В целом по миру увеличение производства энергии на выработку водорода за 28 лет должно вырасти на 80-90%, чтобы только заменить используемое сегодня в качестве источника энергии углеводородное топливо.
С 1990 по 2020 год энергопотребление мира выросло менее чем на 68%.
Потребление первичной энергии человеческой цивилизацией с 1990 по 2020 год в миллионах тонн нефтяного эквивалента. На 2020 год энергобаланс человеческой цивилизации состоит на 80% из углеводородов: природный газ - 24%, уголь - 26%, нефть - 30%, а электроэнергия занимает всего 10%.
Тогда для полного перехода мировой экономики на водород понадобится 40 лет, при этом мы только заместим углеводороды, и это совершенно никак не отразится на благосостоянии населения. То есть благосостояние населения Земли к 2060 году всё ещё будет находиться на уровне 2020 года. Всё это потому, что мы будем производить энергоноситель (водород), затрачивая на это дополнительную энергию, вместо потребления природного газа, который давал нам энергию, на порядок превышающую затраты на его добычу.
Отсутствие выхода дополнительной энергии, которую можно пустить в другие отрасли экономики – это огромный стресс для всей финансовой системы мира.
А это именно то, что сегодня требуется для перезапуска глобальной экономической модели. Ранее для этого требовалось развязывание мировых войн. И хотя сегодня, к счастью, подобный подход более не возможен, но спровоцированный энергетический кризис под лозунгом «за экологию» может стать способом обнуления и перезапуска экономической модели мира.
Человечество в водородную эру будет испытывать дефицит энергии, так как больше не будет её излишков. Невозможно просто так взять и произвести больше водорода, причём в сжатые сроки. Для этого нужно сначала построить соответствующую энергетическую инфраструктуру (например, те же ветрогенераторы и солнечные панели), дополнительно затрачивая на это водород, которого и так не хватает. Возникает парадоксальная ситуация, когда для получения дополнительного количества водорода нужно сократить потребление водорода, направив его на строительство нового водородного завода. И это при его катастрофической нехватке.
В России окончательно определились с водородной энергетикой, и теперь она приняла характер национальной программы энергетического водородного перехода.
Принимая во внимание всё вышеописанное, можно порассуждать, что же это даст нашей цивилизации.
Первое изменение – это появление новой резервной валюты, курс которой будет приравнен к энергетическому эквиваленту производимой и потребляемой в мире энергии. От этого курса будут рассчитываться остальные национальные валюты разных стран.
Не будет «мыльных пузырей», «фирм-зомби» и «вертолётных денег». Так как энергоноситель в виде водорода – ресурс ограниченный, и напечатать его невозможно, то не будет перепроизводства товаров и услуг на мировом рынке. К тому же проблема хранения водорода на данный момент и на ближайшую перспективу не решена, закачать его в подземные хранилища, как природный газ, – невозможно, ведь он либо химически прореагирует с породой и материалами, либо улетучится из хранилища за короткий срок.
Существующие способы хранения водорода. Для сравнения: массовая доля пропана в стальном баллоне при давлении в 16 бар составляет 61,7%, при давлении в 130 бар - 70%.
Поэтому водородная экономика будет работать в режиме "производство-потребление". И чем быстрее произведённый водород будет потреблён, тем более конкурентоспособным будет товар на рынке.
А это означает, что, например, для США товары, которые будут произведены в Китае, из-за больших энергетических затрат на логистику будут уже не столь конкурентоспособными по сравнению с товарами, произведёнными в самих США. То же самое касается производителей в Европе.
Выдержка из концепции развития водородной энергетики России. В пункте 15 указано, что производить водород к 2050 году смогут любые страны мира (в том числе, с помощью ВИЭ). Рынок энергетического водорода будет определяться энергетическими возможностями его производства, и у кого этих возможностей будет больше, тот получит большую долю (богатств) в водородной мировой экономике. Кстати, свои водородные стратегии приняли все развитые страны мира.
Водородная экономика будет разительно отличаться от углеводородной как большими минусами (главным из которых является уменьшение роста энергопотребления на душу населения), так и плюсами (например, стабильная и предсказуемая экономическая и общественная модель с уклоном в плановую экономику).
Смена экономической модели мира и её полное обнуление сегодня завуалированы под так называемый "Энергетический переход", который начался в 2020 году.
Ядерная энергетика - в каждый дом! Российский проект бытового ядерного реактора, опередивший время...
ЧАСТЬ 1
Во всём мире начал возвращаться интерес к сфере ядерной энергетики, особенно в последнее время. И это не удивительно, так как ядерная энергетика – это единственная промышленно-реализуемая технология, способная безопасно заменить углеводородную энергетику.
- Современные ядерные реакторы могут работать где угодно: на земле, под землёй, на воде, под водой, а также в открытом космосе и на других планетах.
Сегодня уже разрабатываются реакторы любой энергетической мощности: от мини-АЭС мощностью в несколько десятков мегаватт до больших гигаваттных блоков крупных АЭС.
Атомная электростанция "Hinkley Point C" - это проект строительства атомной электростанции мощностью 3,44 ГВт с двумя реакторами EPR в английском городе Сомерсет. Англичане внезапно поняли, что ветряки с солнечными панелями неспособны обеспечивать их энергетическую безопасность. Оценочная стоимость проекта - 30 миллиардов долларов. Это больше, чем оценочная стоимость проекта китайской ГЭС «Три ущелья» мощностью в 22,5 ГВт. Отныне это самая дорогая электростанция в истории человечества...
Однако, чем мощнее источник энергии, тем он несёт больше потенциальной угрозы в случае неправильного использования или ошибок в проектировании.
После крупных аварий на атомных станциях прогресс в разработке новых ядерных реакторов сильно замедлился.
После аварии на АЭС "Фокусима-1" в 2011 году встал вопрос о дальнейшей жизнеспособности ядерной энергетики, особенно на фоне стремительного развития возобновляемых источников энергии в виде солнечных и ветроэлектростанций.
Безопасность и экологичность новых реакторов – теперь основной критерий при их проектировании. Однако просто спроектировать реактор - мало. Нужно испытать в исследовательских атомных реакторах материалы и конструкторские решения, которые легли в основу проекта (например, как ведёт себя кристаллическая решётка нового металла при нейтроном облучении и т.п.).
Далее строятся исследовательские стенды, где технология отрабатывается путём моделирования различных условий эксплуатации.
- Для отработки новых проектов АЭС нужно около 10 лет проведения экспериментов и исследований.
Именно поэтому сегодня строительство современного ядерного реактора – дорогое и наукоёмкое мероприятие.
Ну а новые реакторы малой мощности «VOYGR» от компании «NuScale Power» или натриевый ядерный реактор на быстрых нейтронах «Natrium» Билла Гейтса, которые вроде как должны быть построены до 2028 года – являются экспериментальными во всех смыслах.
В России по программе замыкания ядерного топливного цикла строится экспериментальный ядерный реактор "БРЕСТ-ОД-300" (ОД – опытно демонстрационный). Сам комплекс будет представлять собой уже не экспериментальную, а опытно-демонстрационную площадку для отработки технологий ЗЯТЦ. По словам представителей "Росатома", технология пойдёт «в народ» только к 2040 году.
8 февраля 2021 на территории ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова» начал научную деятельность новейший исследовательский ядерный реактор ПИК.
Конечно, хорошо, что ведутся программы разработки и строительства АЭС малой, средней и большой мощности, но как насчёт того, чтобы создать безопасный ядерный реактор, который можно было бы использовать как бесперебойный источник энергии в дачном посёлке?
В современных реалиях едва ли кто-то рискнёт реализовать подобный проект без убедительного доказательства его надёжности и безопасности.
Опыт эксплуатации ядерных элементов питания на основе радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ) показал, что эта концепция нежизнеспособна в плане массового использования. Есть факторы, которые конструктивно предусмотреть невозможно: например, человеческий фактор, заключающийся в том, что охотники за цветными металлами нередко разбирали РИТЭГи ради наживы. И защиты от этого нет.
Да, РИТЭГи по эксплуатационным свойствам являются идеальными: в них нет движущихся частей (ломаться нечему), они не требуют обслуживания на протяжении всего срока службы - поставил один раз РИТЭГ и забыл про него на 10-30 лет, а он всё это время будет выдавать свои законные 100 ватт электрической мощности в любую погоду и в любых условиях.
Всего в СССР было произведено свыше тысячи РИТЭГов. В 70-х годах 20 века их устанавливали, главным образом, на островах Северного Ледовитого океана и на побережье Арктики для электропитания автономных маяков и автоматических метеопостов.
Например, этот РИТЭГ находился у берегов Таймыра на острове Лишний в Карском море.
Однако реализовать по такой концепции ядерный реактор оказалось довольно проблематично. Я уже говорил в предыдущей статье, что чем меньше ядерный реактор, тем более высокообогащенное топливо требуется для его работы, а это несёт дополнительные риски.
Каким же должен быть идеальный ядерный реактор с точки зрения эксплуатационных свойств и потребительских качеств? Во-первых, он должен быть безопасным, как газовая теплоэлектростанция. Во-вторых, он должен быть надёжным и необслуживаемым в течение десятков лет (как РИТЭГ).
Работы по подобному проекту начались в мире в середине 1960-х годов. Дело в том, что для исследования глубин океана нужны были источники энергии, способные на протяжении 10 лет работать на глубине до 6 км, и выдавать электричество мощностью до 10 кВт.
СССР оказался единственной страной, у которой получилось на практике реализовать подобный ядерный источник энергии. В ИАЭ им И.В. Курчатова была разработана и сооружена в 1982 году опытно-демонстрационная ядерная термоэлектрическая установка «Гамма».
АТЭС (атомная термоэлектрическая станция) "Гамма" в Институте имени Курчатова.
Работа установки обеспечивается естественным протеканием физических процессов, то есть без движущихся механизмов и активных систем автоматизации. Получился аналог РИТЭГа, но в 50-100 раз мощнее.
Установка состоит из реактора корпусного типа (то есть это полноценный ядерный реактор) с выносным компенсатором объёма (то есть в реакторе присутствует вода в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов) и термоэлектрического генератора, напрямую преобразующего тепло, выделяемое ядерным реактором, в электрическую энергию.
У «Гаммы» были хорошие энергетические характеристики:
- Тепловая мощность – 200 кВт;
- Полезная электрическая мощность – 6,6 кВт.
Реактор был довольно компактных размеров: например, активная зона реактора была высотой всего в 500 мм! Да, всего полметра.
Это была настоящая революция в создании компактных и надёжных ядерных реакторов, однако любая технология должна быть проверена временем, прежде чем строить какие-либо планы на её развитие.
Схема реакторной установки "Гамма".
Примечательно, что эта технология является довольно революционной, и даже в самые тяжелые годы для страны, когда американцам задарма были проданы наши космические ядерные энергоустановки "ТОПАЗ-2", проект "ГАММА" смог выжить и продолжить работу.
К началу 2003 года установка «ГАММА» проработала более 15000 часов в режиме номинальной мощности. При этом был выполнен ряд важнейших исследований, в результате которых:
- Получены эксплуатационные характеристики всех проектных параметров установки, а это и есть полное доказательство правильного выбора схемы и технологических решений, а также жизнеспособности самой концепции проекта;
- Исследованы параметры нейтронно-физических, теплотехнических, электрических и диагностических характеристик;
- Испытана устойчивость работы реактора в режиме саморегулирования - при естественной циркуляции воды первого контура (самый важный контур в АЭС);
- Полностью отработана и оптимизирована конструкция термоэлектрических модулей с различными напряжениями (28, 115 и 230 Вольт).
И ещё более тысячи важнейших параметров, без физической отработки которых невозможно серьёзно рассматривать эти реакторы для энергоснабжения различных объектов, в том числе и для обеспечения теплом, электричеством и даже пресной водой посёлков в разных регионах нашей страны.
Параллельно с этими испытаниями шла работа по созданию программы применения ядерных термоэлектрических установок малой мощности в быту.
К началу 1990 года на основе «Гаммы» была разработана, что называется, "народная" тепловая ядерная термоэлектрическая установка полезной тепловой мощностью в 3000 кВт и электрической мощностью в 100 кВт. Установка была способна обеспечивать теплом и электричеством небольшой посёлок с населением до 1200 жителей.
В августе 1991 года группа проектировщиков приехала в Якутию, в устье реки Лена. После посещения поселка Кюсюр с численностью населения около 2000 человек было принято решение реализовать тут пилотный проект по строительству атомной тепловой электростанции АТЭС «Елена». Местные жители поддержали проект.
Схема размещение АТЭС «Елена» (стенд).
Увы, планам не суждено было сбыться, ибо развал СССР отсрочил этот фантастический проект на неопределённое время…
Отсрочил, но не закрыл.
Недавно администрация Приморского края предложила рассмотреть три посёлка для потенциального строительства тут АТЭС проекта «Елена».
В новых условиях капиталистического строя, при которых нужно учитывать экономический эффект, были выполнены оценки целесообразности использования станции «Елена» для посёлков Красный Яр, Соболинское и Ясеневое. Расчёт делался исходя из роста численности населения и энергопотребления до 2015 года.
Согласно этим расчётам, АТЭС «Елена» в посёлке Красный Яр будет работать на постоянной мощности, а возникающие пиковые нагрузки будут компенсироваться дизельными электростанциями.
В результате этого потребление дизельного топлива должно сократиться на 86-90% от первоначального уровня, а затраты на отопление снижались в 1,5 раза.
Открытие амбулатории и других значимых социальных объектов в посёлке Красный Яр в 2018 году. Население - около 600 человек. Только представьте, этот посёлок мог давно быть на электропитании от ядерной энергии...
Станция «Елена» идеально подходила на роль автономного источника тепла и электроэнергии, так как была полностью необслуживаемая, со сроком активной работы в 25 лет и полностью безопасной, что позволило бы размещать её даже в сёлах и деревнях.
Полная масса станции составляла 80 тонн, но к ней добавили ещё 70 тонн защитных материалов для безопасности. Станция закапывалась в землю в подготовленный бетонный бункер, где на 25 лет изолировалась многометровыми бетонными перекрытиями.
«Елену» просчитывали и адаптировали не только для посёлков, но и для агрокомплексов.
Так, полностью просчитаны экономические характеристики применения "Елены" на агрокомплексе, обеспечивающем питанием 1000 человек.
Подходили с размахом...
То есть жители некоего посёлка, имеющего в своём составе два энергоблока АТЭС «Елена», на 25 лет могут забыть о проблемах в энергоснабжении и теплоснабжении и о росте тарифов оплаты за них. К тому же, всегда в изобилии будет питьевая вода (1,44 кубометра дистиллята на человека в день), а самое главное - население будет полностью обеспечено питанием с местного агрокомплекса. Прямо самодостаточная замкнутая экосистема!
И всё это было готово для практической реализации уже в 1994 году.
Постскриптум.
Правительство России в 2018 году утвердило Программу «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ на период до 2024 года».
В разделе программы, посвящённом серийному строительству инновационных энергоблоков атомных электростанций, значатся такие проекты, как наземная атомная станция малой мощности с реактором "РИТМ-200" и термоэлектрическая станция «Елена».
В следующей статье более детально поговорим о применении «Елены» в современных реалиях и об её экономических аспектах:
ЧАСТЬ 2:
Тихий ядерный переворот: сельская атомная станция...
Тихий ядерный переворот: сельская атомная станция...
ЧАСТЬ 2
Самым важным критерием оценки увеличения доступности благ для общества является ежегодное увеличение покупательской способности населения. Доступность базовых потребностей в виде электричества и тепла должна из года в год расти, и одним из путей достижения этой цели может быть снижение конечной стоимости этих видов энергии для потребителей.
В России тарифы на энергию (электроэнергию, тепло, газ) индексируются ниже инфляции, что в теории должно увеличивать покупательскую способность населения.
Однако есть в нашей жизни один такой очень важный аспект как увеличение количества доступной энергии через потребление углеводородов, которое возможно только в краткосрочной перспективе и на небольшой промежуток времени.
Россия, являясь богатой углеводородами страной, уже к 2080 году может столкнуться с их дефицитом, который будет покрывать только потребности внутреннего рынка, тогда как про экспорт газа можно будет забыть.
- Так, например, с 2011 по 2021 годы нефтяные запасы России, по данным Минприроды, сократились на 33%, газовые — на 27,4%.
Запасов газа при текущих темпах добычи осталось примерно на 70 лет, нефти - на 30 лет. За последние 25 лет было открыто в 10 раз меньше месторождений, чем за предыдущее 25 лет.
Являясь частью глобальной экономики, мы будем продавать свою нефть, газ и продукты их переработки в энергодефицитные страны, нуждающиеся в этих ресурсах.
Газ будет замещать уголь в энергетике и всё больше использоваться как сырьё для водородной энергетики и нефтехимии.
К началу 2050 года в России из природного газа (метана) планируется производить от 7,9 млн до 33,4 млн тонн водорода методом пиролиза и парового реформинга с попутным улавливанием и захоронением СО2.
Диаграмма симуляции прогноза истощения месторождений газа в России (млрд куб.м природного газа). Учитывая, что запасов газа в России при текущей добыче хватит на 70 лет (также следует брать в расчёт рост потребления), все известные на сегодня месторождения будут истощены к 2085 году.
Новые технологии добычи газа (например, в газогидратах) потребуют огромных инвестиций в технологии их разработки и добычи . Они, конечно, продлят время использования газа, но никак дешевле его не сделают.
Стоимость газа будет только расти, так как остаться без газа - значит не только остаться без доступной энергии, но и полностью утратить высокотехнологичную промышленность, так как природный газ – это сырьё для благородных газов, таких как гелий, неон, аргон, криптон, ксенон. А без них никакие высокие технологии невозможны.
Самые массовые на сегодня сферы использования природного газа.
Это одна из причин, почему Россия при столь больших запасах углеводородов развивает передовую атомную энергетику.
Тут всё просто: только атомная энергия может безопасно и эффективно заменить углеводородное топливо, отведя нефти, газу, и углю роль ценного сырья для нефтехимической промышленности и водородной энергетики. Полностью вытеснить углеводороды из мировой энергетики получится, возможно, только к 2100 году.
Сегодня в России существует уникальный проект "домашней" ядерной станции, прототип которой полностью прошёл десятилетия испытаний, а технология полностью готова к внедрению. В среднесрочной перспективе такая установка станет частью нашей жизни.
Речь идёт о полностью автономных и необслуживаемых ядерных реакторах малой мощности, способных эффективно работать 25-30 лет на одной заправке урановым топливом.
Более подробно о действующем прототипе этой технологии я писал тут:
ссылка
Для обеспечения автономности отдалённых посёлков и небольших производств в СССР к 1990 году был разработан проект атомной тепловой электростанции малой мощности АТЭС «Елена».
Реакторная установка "Елена". Масса установки составляла 168 тонн, включая все необходимые системы защиты. В качестве топлива используется диоксид урана, обогащенного до 17%, массой в 1082 кг, количество тепловыделяющих сборок - 109.
Согласно расчётам тех лет, «Елена» тепловой мощностью в 3 МВт и электрической в 100 кВт могла обеспечивать энергией поселение до 2000 человек на протяжении 25 лет.
К настоящему времени требования в энергопотреблении выросли, и эти расчёты более не актуальны.
Использование АТЭС, как единственного источника энергии, в современных реалиях непрактично, но использование в качестве основного и резервного источника - вполне допустимо.
Конструкция реактора разработана так, чтобы быть полностью необслуживаемой в течение всего срока активного выгорания ядерного топлива.
Принципиальная схема станции.
Рассмотрим принцип действия установки.
Вода под давлением в 200 атмосфер подогревается в реакторе до 328 градусов Цельсия и под действием естественной циркуляции попадает в блоки термоэлектрических генераторов (ТЭГ), которые преобразуют часть тепловой энергии воды в электроэнергию, вследствие чего сами ТЭГ нагреваются и подогревают теплоноситель второго контура, в котором циркулирует вода под давление в 3,7 атмосферы, нагретая до температуры в 110 градусов Цельсия.
Тепло воды второго контура передаётся теплоносителю третьего контура, который выходит за пределы реактора к специальным бойлерам, тепло от которых передаётся уже сетевому трубопроводу, идущему напрямую к потребителям. Температура воды достигает 90 градусов Цельсия.
Параметры теплоносителя третьего контура поддерживаются с помощью воздушных градирен, которые способны сбрасывать до 100% тепловой мощности, стабилизируя нагрузку на реактор.
Разрез энергоблока (в собранном виде «Елена» представляет собой цилиндр диаметром 4,5 и высотой 15 метров).
Таким образом, электрическая и тепловая мощность реактора никогда не меняется, даже при полном прекращении потребления посёлком энергии.
Термоэлектрические генераторы, являясь полупроводниковыми генераторами электрического тока, работают от разности температур теплоносителя первого и второго контура, генерируя электроэнергию без движущихся частей.
Ресурс активной зоны реактора составляет 25 лет, перезагрузка топлива в течение всего срока эксплуатации отсутствует. При выводе из эксплуатации предусматривается удаление активной зоны.
На протяжении всего срока эксплуатации реактор работает в полностью автономном режиме, сам себя регулируя при помощи естественной циркуляции теплоносителей.
Макет станции «Елена».
Согласно государственной программе «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ на период до 2024 года», ядерная термоэлектрическая станция «Елена» включена в перечень серийного строительства инновационных атомных электростанций малой мощности.
Ядерные технологии с 1990 годов шагнули далеко вперёд. Например, появились новые материалы, способные выдержать эксплуатацию в активной зоне подобных АЭС малой мощности на протяжении 40 лет. Поэтому, хоть сам проект "Елена" является хорошо проработанным реактором, который уже планировали к постройке, в современных реалиях он нуждается в доработки, а именно - во внедрении новых технологических решений и материалов, что только улучшит характеристики и увеличит сроки эксплуатации.
Собственно, так и было сделано. В 2020 году был представлен обновленный проект - "Елена-М" ( модернизированная) - энергоустановка электрической мощностью от 100 кВт до 1 МВт и тепловой мощностью от 3 МВт до 10 МВт.
Схема энергоблока с реактором «Елена-М»
Этот проект уже куда более основательный, ведь реактор представляет собой модульную конструкцию, схожую с реактором "РИТМ-200". Срок эксплуатации "Елены-М" продлён на 5 лет относительно предыдущей установки, и составляет 30 лет.
Можно провести экономический анализ интеграции АТЭС «Елена-М» в инфраструктуру в коттеджных посёлках.
Средняя стоимость коттеджа (в пределах 40 км от МКАД) с внутренней отделкой площадью 150 м2 на 6-8 сотках земли в посёлке экономкласса с полностью развитой коммунальной инфраструктурой (вода, канализация, электричество, газовая магистраль) оценивается в 10 миллионов рублей.
Множество подобных коттеджных посёлков в располагаются Московской области.
В расчёт возьмём 100 домовладений.
Но об этом в следующей статье.
ЧАСТЬ 3:
Анализ целесообразности использования ядерного миниреактора АТЭС "Елена-М" в посёлках типа СНТ...
Анализ целесообразности использования ядерного миниреактора АТЭС "Елена-М" в посёлках типа СНТ...
Проведём экономический анализ интеграции атомной тепловой электростанции «Елена-М» в инфраструктуру маленького посёлка.
Предварительные заметки о Будущем
Предлагаемые заметки помогут читателю понять, почему Будущее — это ресурс, почему так важна Картина Будущего и почему к Будущему надо относиться ответственно?
Человека всегда интересовали перспективы своего существования. Иногда для этого создавались мифы. Сейчас, когда кризис поглотил нашу уверенность в завтрашнем дне, наступило время самим похлопотать о нашем будущем, то есть стать Хлопобудами (Хлопочущие о Будущем). Это персонажи из романа Владимира Орлова «Альтист Данилов», который вышел в 1980 году.
Как мы обычно воспринимаем Будущее? Будущее — это место, где уютно жить и сбываются мечты. Точнее, ты сам их «сбываешь».
Будущее — это место, где ты — главное действующее лицо, да еще за свой счет. Будущее — это место, где твое положение зависит от твоего умения творить. Будущее ты сам способен создать, и оно зависит от тебя. Почему же Будущее такой важный ресурс?
Будущее как ресурс. Признаки Будущего
Будущее и сейчас мощнейший ресурс, за который в мире ведется серьезная борьба. А западный мир планомерно занимается футуроцидом, то есть уничтожением Картины Будущего других стран. И здесь необходимо понимать, что представляет из себя Будущее как ресурс.
Признаки этого ресурса четко обозначены в работах Сергея Борисовича Переслегина.
«Во-первых, главный ресурс Будущего заключается в том, что оно есть, и оно радикально отличается от настоящего.
Во-вторых, Будущее управляет сегодняшним днем и проецирует нам свои этические и эстетические императивы. Имеющий уши да услышит.
В-третьих, Будущее и само управляемо, причем мы в состоянии разобраться в пределах этого управления: принять Неизбежное Будущее и достроить его до того варианта, который устраивает нас.
В-четвертых, если мы этого не сделаем, Будущее достроят для нас и за нас. Ибо не имеющий своего Проекта обязательно становится частью чужого.
В-пятых, мы живем в очень неустойчивом мире, в котором трудно рассчитывать на долгую и спокойную жизнь, но зато индивидуальная активность далеко не всегда бессмысленна и обречена на неудачу» [1].
Что это значит для нас?
1. Это значит, что Будущее должно быть именно как Будущее, а не как продолженное настоящее. Западный мир под «упаковкой» Будущего продает нам продолженное настоящее. Настоящее, которое есть сегодня, и настоящее, которое будет завтра.
Одно из таких проявлений – это цифровизация, или цифровая трансформация. Это типичное продолженное настоящее. Ничего принципиально нового здесь нет. Это технологический пакет IT, представляемый в определенном развитии.
Однако Будущее несет принципиально иные и новые смыслы. Будущее – это Иное и Новое явление или Иновое. Следовательно, если мы имеем дело с Иновым, то это Будущее. Если этого Инового нет, то это продолженное настоящее. Вот он главный признак Основательного Будущего. Соответственно, навязывание продолженного настоящего можно считать футуроцидом.
2. Будущее управляет настоящим. Именно поэтому к Будущему надо относиться очень ответственно! Нельзя относиться к Будущему безразлично, жить только сегодняшним днем! Будущее уже рядом. Если мы будем относиться к Будущему безответственно, то оно «обидится и уйдет». Так считают специалисты по прогнозам.
3. Будущее само управляемо настоящим. Это значит, что Неизбежное Будущее надо знать, то есть иметь точный прогноз, надо понять его, принять и достроить его именно по нашей проектной конструкции.
4. Конструировать Будущее должны именно мы и для себя. Конструировать именно для того, чтобы Будущее никто не сконструировал без нас и за нас! Нам нельзя жить в чужом проекте! Мы уже это прошли!
5. И самое главное, о личной инициативе. Индивидуальная активность, или личная инициатива, важна в построении нашего общего Будущего. Это может быть самая настоящая стратегическая инициатива для всей страны, как «Бессмертный полк». Такую инициативу можно проиллюстрировать цитатой из романа Пауло Коэльо «Алхимик»: «Каждый человек на земле, чем бы он ни занимался, играет главную роль в истории мира. И обычно даже не знает об этом».
Почему Будущее надо конструировать
Конструирование Будущего предполагает наличие проекта, под которым и понимается Картина Будущего. Чаще всего мы в ней видим только технические достижения, которых сейчас у нас нет, либо они только разрабатываются, и мы хотим видеть результат этих разработок.
Однако Будущее – это не только новейшая техника и передовые технологии. Будущее – это новое состояние социальной системы, иные структурно-функциональные модели хозяйства, права, власти и управления. Для понимания Неизбежного Будущего нужен научно обоснованный прогноз, к которому нужен проект, позволяющий достроить Неизбежное Будущее до нужного нам состояния.
Именно поэтому Картина Будущего так важна для людей. Будущее – это мощный ресурс, который способен раскрыть потенциал Общества и каждого человека в отдельности! Именно поэтому требуется Единый Проект по построению нашего общего Будущего, в котором способно участвовать все Общество!
Если у Общества будет приемлемая Картина Будущего, то созидательные преобразования не заставят себя ждать! Значит, Картину Будущего нужно формировать всем вместе. Без этого нельзя. Этому и посвящен проект «Контуры Права Будущего»
_________________________________
[1] Переслегин С. Б. Проектирование будущего как ресурс для настоящего. Русский Журнал. Сентябрь 2007. URL:
http://www.russ.ru/layout/set/print//pole/Proektirovanie-buduschego-kak-resurs-dlya-nastoyaschego
Начало Пути: основания и инструменты исследований, полезные для каждого и для всех
Основания и инструменты исследований могут оказать очень полезными лично для каждого читателя. Поэтому мы начинаем нашу работу с этой темы.
Ракушки Чёрного и Азовского моря | Малакология – палеонтолог Павел Фролов | Научпоп
Какие ракушки можно найти на побережье Чёрного и Азовского моря?
