Топливо будущего Гелий-3

Сб, 10/03/2015 - 21:40

Пик вечного света

Последние исследования показали, что на Луне существует область, в которой Солнце никогда не заходит, то есть «пик вечного света» (как его назвали ученые). Ось вращения Луны наклонена на 1.5 градуса относительно плоскости земной орбиты вокруг Солнца, в результате на Луне слаборазличимы времена года и эффектная освещенность полюсов. Малый наклон оси означает, что дно кратеров и обращенные к полюсам стенки вообще не видят солнца. Был поставлен проблемный вопрос о существовании на Луне таких поверхностей, которые с солнцем никогда не расстаются. Считалось, что на Луне нет «пиков вечного света», хотя некоторые исследования позволили идентифицировать несколько северных территорий, которые освещены 95% времени. Американские ученые показали, что есть места и со 100%-ной освещенностью, по крайней мере, лунным летом. Об обнаружении этого участка сообщила группа астрономов во главе с Беном Расси из университета Джонса Хопкинса. Исследователи проанализировали снимки лунных полюсов, сделанные в 1994 году космическим кораблем «Клементина», смоделировали обстановку и доказали возможность освещенности разных областей спутника. На краю 73-километрового кратера Пири обнаружено четыре участка, где солнце не заходит целый день.

Глобальность задач

Одной из главных функций государства, особенно в XX веке, было формулирование перед научным сообществом задач на грани воображения. Это касается и бывшего Советского Союза: электрификация, индустриализация, создание атомной бомбы, первый спутник, освоение Арктики, поворот рек и т.п., так что слова из песни «Мы рождены, чтоб сказку сделать былью!» имели вполне осязаемый смысл. Говорят, в свое время в США перед входом в Диснейленд висел огромный плакат с надписью: «Мы и наша страна можем все, единственное, что нас лимитирует, это границы нашего воображения». Все это было недалеко от истины: быстрый и эффективный атомный проект, фантастически успешная лунная программа, стратегическая оборонная инициатива (СОИ), вконец доконавшая советскую экономику.

Не осталось в стороне от глобальных проблем и недавнее руководство США. С легкой руки президента Джорджа Буша, его сенсационная речь в штаб-квартире НАСА, где он объявил о планах колонизации Луны и Марса, — взволновала общественность. Как бы ни была сильна предвыборная составляющая космических прожектов президента, покорение других планет является одним из самых заветных желаний человечества. Однако, президент Буш не счел нужным сказать о том, что план колонизации Луны — не столько космическая, сколько экономическая программа. Эта стратегия со временем может помочь США контролировать мировой энергетический рынок и поставить на колени планету, которая как раз к тому моменту подойдет к рубежу глобального кризиса, связанного с истощением углеводородного топлива.

Судя по сообщениям СМИ, американские специалисты успешно работают над реализацией данного проекта, связанного с использованием лунного гелия. В проектировании горных работ на Луне, как и в экспериментальных исследованиях термоядерного синтеза гелия-3, они заметно продвинулись вперед. Небезынтересно, что сторонники развития работ по гелию в США недавно заняли ключевые посты в Консультативном совете НАСА. Его председателем назначен доктор Х.Шмитт, а в состав входит профессор Джералд Калсински.

Возможность использования привозимого с Луны гелия-3 в качестве топлива для термоядерного синтеза стала обсуждаться в конце 80-х — начале 90-х годов XX в. В 1995 г. на заседании Президиума РАН академик Эрик Галимов выступил с докладом «О необходимости возвращения к исследованиям Луны». В числе других была упомянута проблема скорого исчерпания энергетических ресурсов и вероятное ее решение в будущем за счет гелия-3.

В России в 1998 г. под руководством Галимова (в то время президента Международной рабочей группы по исследованиям Луны) состоялась 3-я международная конференция по исследованию и освоению Луны, на которой американские физики Лоуренс Тейлор и Джералд Калсински сделали сообщение под интригующим названием «Гелий-3 на Луне — Персидский залив XXI века». В 2003 г. Президиум РАН обсудил доклад Галимова «О состоянии исследования Луны и планет», в котором снова был поставлен вопрос о гелии-3. В июне 2006 г. директор Института термоядерных исследований Университета штата Висконсин (США) профессор Джералд Калсински выступил в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) с сообщением об экспериментах по термоядерному синтезу на гелии-3 в США.

По мнению академика Э.Галимова, России нужно развивать добычу энергии с помощью гелия-3. России, одной из мощных космических держав, следует уже сейчас потратиться на долгосрочную космическую программу, которая позволит доставлять его с Луны на Землю, а все расходы должны окупиться с лихвой, тем более что Луна богата и другими полезными ископаемыми, в частности титаном. «Чтобы обеспечить на год все человечество энергией, необходимо лишь два-три полета космических кораблей грузоподъемностью в 10 тонн, которые доставят гелий-3 с Луны», — заявлял ранее академик Э.Галимов.
Как считает заведующий лабораторией сравнительной планетологии ГЕОХИ Александр Базилевский — гелий-3 можно будет добывать на Луне и перевозить на Землю, используя как топливо для «чистого» термоядерного реактора. «Некоторые оценки показывают, что его добыча из реголита может оказаться экономически рентабельной, и тогда энергетику Земли можно лет на 50-100 построить на гелии-3 с Луны», — сказал Базилевский на пресс-конференции в РИА Новости, приуроченной к 40-летию первого советского лунохода.

В то же время Президент Ракетно-космической корпорации «Энергия» Николай Севастьянов уверен, что реально освоить Луну «необходимо при жизни нашего поколения, в первую очередь из-за ограниченности энергетических ресурсов», и далее: «Мы говорим сейчас о термоядерной энергетике будущего и новом экологическом типе топлива, которое нельзя добыть на Земле. Речь идет о промышленном освоении Луны для добычи гелия-3». Так или иначе, отметил он, но мы будем вынуждены двигаться за пределы нашей планеты для поиска новых экологически чистых источников энергии. Таким источником, по мнению Севастьянова, «вполне может стать изотоп гелия-3 для термоядерной энергетики», который есть на Луне. Земные запасы гелия-3 настолько малы, что о промышленном их использовании не идет речи. «По оценкам на нашем спутнике содержится не менее 1 млн. т гелия-3, что может полностью обеспечить земную энергетику на срок более 1000 лет», — подчеркнул Севастьянов.

Другие материалы рубрики

  • При минусовой температуре проблемы с запуском двигателя гарантированы. Это знает каждый опытный автомобилист, которому не раз приходилось подолгу просиживать в холодном салоне, пытаясь завести автомобиль. А вот о причинах этих самых проблем думает далеко не каждый водитель. Еще до того, как температура опустится ниже нуля, важно сменить все жидкости в автомобиле на незамерзающие. Это касается моторного масла, охлаждающей жидкости, жидкости в бачке омывателя. Нужно тщательно смазать стартер и прочие системы мотора, от этого также зависит степень прилагаемых для запуска двигателя усилий в сильный мороз.



  • Если внимательно присмотреться к рынку многофункциональных преобразователей, то даже не смотря на всемирный спад и уменьшение продаж, многие производители не перестают выступать новые инверторы. Отчасти подобное связано с тем, что компании стараются привлечь внимание покупателей, частично из-за применения последних технологий.
    Несмотря на то, что источник бесперебойного питания купить можно в любом магазине, новинки не так быстро достигают конечного потребителя.



  • Многие десятилетия неизменным элементом пейзажа промышленной нефтедобычи являлись грандиозные факелы, в которых сгорал попутный газ — неизбежный спутник нефтедобычи. Громадные шлейфы дыма простирались на десятки и сотни километров и были прекрасно видны даже из космоса. Так было долго и казалось, что так будет всегда. Но все меняется в этом мире, и иногда — в лучшую сторону.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Еще в 212 году до н. э. древнегреческий ученый Архимед использовал светоотражающие свойства бронзовых боевых щитов для того, чтобы сосредоточить солнечный свет и поджечь вражеские деревянные суда римлян, осаждающих его родной город Сиракузы. Но прошло почти полтора тысячелетия, за время которых люди продолжали греться на солнышке, не задумываясь, какой мощный источник представляет собой это божественное дневное светило. И лишь в 1600 г. во Франции был создан первый солнечный двигатель, работавший на нагретом воздухе и использовавшийся для перекачки воды. В конце XVII в. ведущий французский химик Антуан Лоран Лавуазье создал первую солнечную печь, в которой достигалась температура в 1650°С и нагревались образцы исследуемых материалов в вакууме и защитной атмосфере, а также были изучены свойства углерода и платины. В 1833 г. в США Дж. Эриксон построил солнечный воздушный двигатель с параболоцилиндрическим концентратором размером 4,8х3,3 м. Первый плоский коллектор солнечной энергии был построен французом Ш.А. Тельером. Он имел площадь 20 м2 и использовался в тепловом двигателе, работавшем на аммиаке.

    В 1866 г. французский математик Август Мушо построил в Алжире несколько крупных солнечных коллекторов, ставших прообразами современных, и использовал их для дистилляции воды и приводов насосов. На всемирной выставке в Париже в 1878 г. А. Мушо продемонстрировал солнечную печь для приготовления пищи, в которой 0,5 кг мяса можно было сварить за 20 минут. Первая крупномасштабная установка для дистилляции воды была построена в Чили в 1871 г. американским инженером Ч. Уилсоном. Она эксплуатировалась в течение 30 лет, поставляя питьевую воду для рудника. В 1890 г. профессор В.К. Церасский в Москве осуществил процесс плавления металлов солнечной энергией, сфокусированной параболоидным зеркалом, в фокусе которого температура превышала 3000°С. Однако только в 1980-е годы были созданы первые крупномасштабные солнечные электрогенераторы.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Солнце — основной источник энергии на планете. В полдень на низких широтах плотность потока энергии солнечного излучения близка к 1 кВт/м²,, в среднем по освещенной части земного шара — 350 Вт/м². Потенциальный ресурс энергии огромен. Ей соответствует мощность 6,7∙1016 Вт. Теоретически КПД преобразования энергии может достигать 93%. Сейчас он составляет 10…30%. КПД определяет технический ресурс, равный произведению КПД на потенциальный ресурс.
    В настоящее время энергия солнечного излучения используется мало из-за относительно низких значений плотности потока энергии (100 — 1000 Вт/м²).
    Разрабатываются проекты создания солнечных энергосистем на геостационарной орбите с мощностью 1…10 ГВт. Передачу энергии на Землю планируется осуществлять при помощи мощных электромагнитных пучков на длине волны около 5…10 см.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...В 1949 году О. А. Лаврентьев предложил плазменное решение проблемы синтеза легких ядер в виде электростатической ловушки, однако на тот момент плазма оказалась наименее исследованным состоянием вещества и каждый раз преподносила новые «сюрпризы». Как правило, эти неприятные «подарки» представляли различного рода неустойчивости, приводившие к срыву необходимых режимов работы установок. Осуществление в 1951 году неуправляемой термоядерной реакции в земных условиях в ходе испытательного взрыва водородной бомбы стимулировало проведение исследований, связанных с управляемым термоядерным синтезом (УТС), как источником энергии. Систематические исследования проблемы УТС начались примерно одновременно в Англии, СССР и США в обстановке глубочайшей секретности, так как предполагалось, что их результаты могут найти применение в военных целях. Такие исследования, постепенно приближая решение задачи УТС, привели к развитию целого ряда «побочных» плазменных технологий, которые используются сейчас повсеместно.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Недавно в новостях услышал информацию о том, что весной 2010 г. городское население планеты превысило сельское и составляет 51%. В 2020 г. городское население уже будет составлять 57%.
    Вроде бы ничего интересного. Сухая статистика.
    Но за этой статистикой просматривается очень настораживающая тенденция, если учесть, что за этот период население Земли вырастет с 6,8 до 8 миллиардов человек.
    Урбанизация растет огромными темпами.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Сначала приведем высказывание российского геофизика Е.П. Борисенкова о прошлом человечества:
    «Причины гибели или упадка некоторых цивилизаций, а также многие неблагоприятные социальные явления в период средневековья так же, как и в древней истории, были связаны с экологией.
    Если мышление человека античности в ряде случаев было настолько эгоистичным, что, несмотря на свои выдающиеся по тому времени научные и естественные познания, он не думал о связи между лесом, водой, почвой и последствиями своей деятельности, то и в период средневековья человечество ушло от этого уровня понимания не очень далеко».

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Непредельные углеводороды в небольшом количестве (около 5%) являются практически единственным не содержащимся в природной нефти классом соединений, образующимся в заметных количествах при проведении процесса на кобальтовых катализаторах. Их содержание в нефти не нормируется, а их получение является одной из основных целей нефтехимической переработки природной нефти.
    Таким образом, по всем показателям, определяемым стандартом, СЖУ (синтетические жидкие углеводороды) могут быть отнесены к наиболее ценным сортам нефти. С экономической точки зрения наиболее рациональным использованием СЖУ была бы их раздельная транспортировка с промыслов как более ценного и дорогостоящего продукта, особенно с точки зрения отсутствия серосодержащих соединений и высокой концентрации легких (светлых) фракций.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...После более чем столетия нескончаемых усовершенствований двигатель внутреннего сгорания все еще имеет коэффициент полезного действия около 16%. КПД всех тепловых двигателей ограничено циклом Карно. Теоретически, даже при идеальных условиях тепловой двигатель, используемый для приведения в движение автомобиля или электрогенератора, не может преобразовать всю тепловую энергию в механическую. Некоторая часть тепла теряется. В двигателе внутреннего сгорания тепло подается от источника с высокой температурой (Т1), часть энергии преобразуется в механическую и оставшаяся часть выбрасывается при низкой температуре (Т2). Чем больше разность между этими температурами, тем выше КПД двигателя...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3