#157
Usar la energía del reactor como acumulador es original, el problema es que, como comenta #158, si la comparamos con otras formas de acumulación, no está claro que sea rentable. Por ejemplo, la energía acumulada en las bobinas (campo magnético) es del orden de 100GJ. La del plasma es menor. 100GJ equivale a unos 30MWh de energía, esto es unos 10 "megapack" de tesla, o a una tonelada de Hidrógeno (que no está mal) o, poniéndonos más explosivos, unos 25 toneladas de TNT (esto es, 0.025kilotones). Sí es verdad que la conversión de la energía podría ser más rápida en el caso de las bobinas, pues ya es energía eléctrica, pero el precio es muy superior. Si hiciese falta una "megainductancia" para regular una super-red eléctrica, podrías ser útil supongo.
#153 eso no tiene nada que ver con lo que yo digo. Él dice que hoy por hoy la fusión no es una solución válida porque no ha resuelto el problema energético, yo digo que si aplicas su propio argumento a las renovables, tampoco han resuelto el problema. Lo que precisamente pongo en duda es su argumento.
#98 sería, dicho de modo fácil (a los fisicos les van a chirriar los oidos), la velocidad a la que se mueven los átomos del plasma para conseguir que se fusionen al chocar, a las densidades que se pueden alcanzar en un tokamak (si tienes un plasma más denso, como en el centro del sol, necesitarías menos temperatura).
Si que necesitas confinarlo, entre otras cosas porque si toca las paredes se "enfria" y se "autodestruye" (en este momento puedo ver como le sangran los ojos a los físicos de plasma al leer esto), además de hacerte un pequeño boquete en el material.
#143 eso es como decir que los que nos venten las renovables como la panacea mienten por el hecho de que hoy no han resuelto el problema energético.
#151 se están produciendo más de 5 TWh de energía renovable cada año, contra 0 wH de energía mediante fusión nuclear, la primera cifra crece muchísimo año tras año en el mundo entero, mientras que la segunda se va a mantener en el cero absoluto durante décadas en el mejor de los casos, y estás diciendo que es lo mismo.. ¿Pero de verdad no te da vergüenza compararlo?
https://datosmacro.expansion.com/energia-y-medio-ambiente/electricidad-generacion
#153 eso no tiene nada que ver con lo que yo digo. Él dice que hoy por hoy la fusión no es una solución válida porque no ha resuelto el problema energético, yo digo que si aplicas su propio argumento a las renovables, tampoco han resuelto el problema. Lo que precisamente pongo en duda es su argumento.
#107 Se puede encontrar en muchos sitios, ITER está diseñado para generar 500MW de energía térmica con 50MW de potencia de calentamiento de plasma (ojo, sin contar otras decenas de MW de vacio, imanes, criogenia, etc).
JET ya ha producido 16MW de energía termica pero con rendimiento negativo (24MW de energía de entrada). Ojo, no estaba diseñado para tener un "rendimiento" (Q) positivo.
Ninguno de estos dos genera electricidad porque no está diseñado para ello (son reactores experimentales).
DEMO, si no estoy equivocado, es el primero que estará disrñado para tener generación neta de energía.
#143 los medios exageran, es como venden periodicos (grafeno, hidrogeno como vector energético, otras baterias milagrosas, coche eléctrico, renovables, genética, nuevos desarrollos medicos con los que todo serán flores de colores...) , pero eso no es culpa de la gente que trabaja en esos campos y que sólo trabajan por mejorar la situación.
#42 no es lo que más les está costando ahora, ni de lejos, y tampoco donde se estan poniendo todos los esfuerzos.
#122 si ves todos los comentarios que he hecho, en ninguno digo que sea una solución a corto plazo. De hecho digo que nadie de nosotros veremos la fusión de forma comercial. Pero hoy por hoy no tenemos ninguna solución única al problema energético, y no es algo que vayamos a resolver en nuestra generación, por lo que hay que dejar abiertas las vías que ayuden a resolverlo en un futuro.
Y los científicos dudan en todos los campos en desarrollo, es su trabajo, por eso son científicos, porque hay campos nuevos que no se conocen al 100% y trabajan para resolver esas dudas. Si no existieran dudas no tendríamos científicos, sólo profesores de ciencias.
#125 Buen resumen, hay además otras tecnologías más novedosas que se están probando, hay un buen resumen (en francés, aunque se pueden poner subtitulos) en este video
.Es cierto que hay muchas tecnologías que se tienen que mejorar (que se están mejorando, pero cuesta tiempo) para llegar a una central de fusión energeticamente rentable: desde las más ingenieriles como el nivel de vacío en una cámara tan grande y con tantas soldaduras, mejora de los electroimanes (que intuyo que a largo plazo se pasarán a superconductores de "alta temperatura" si se encuentra alguno viable para esta aplicación), generación (breeding) de tritio, detritiamiento del agua del circuito de forma eficiente, materiales que resistan mejor el bombardeo con neutrones, aprovechamiento de los neutrones rapidos y de la alta radiación térmica para generar calor, materiales que resistan mejor las altas temperaturas en puntos localizados cuando el plasma se desestabilice... a otras más fisicas como pueden ser el calentamiento del plasma (neutral beam, ECRH, ICRH) y su control (modo de confinamiento, diagnóstico del plasma,...). Pero en cada uno de esos campos hay gente trabajando y en cada campo hay pequeños pasos adelante cada poco tiempo, así que tiempo al tiempo.
Lo que está claro, como ya tú dices, que no es algo a corto plazo. La fusión comercial no creo que la veamos nosotros, y menos con la estrategia actual (poco financiamiento, pocos riesgos y demasiada política y burocracia). Pero bueno, hay que pensar en los que vendrán después de nosotros también.
#123 Ostras, muy interesante, no conocía ese efecto, ¡gracias por la aclaración!
#127 Bueno, como en meneame hay de todo, he preferido aclarar ;P
#121 exacto. Sólo por complementar un poco, está el tema de la eficiencia de la reacción. El objetivo es no sólo conseguir la fusión (que cómo comentas está hecho desde hace tiempo) sino hacerlo con una ganancia neta de energía (si no, no tenemos un generador sino una carga) aumentando la "eficiencia" (Q) de la misma, y hacerlo de forma sostenida en el tiempo. Cada uno de los tokamaks ha ido dando pasos en esta dirección e ITER será el siguiente paso.
#157
Usar la energía del reactor como acumulador es original, el problema es que, como comenta #158, si la comparamos con otras formas de acumulación, no está claro que sea rentable. Por ejemplo, la energía acumulada en las bobinas (campo magnético) es del orden de 100GJ. La del plasma es menor. 100GJ equivale a unos 30MWh de energía, esto es unos 10 "megapack" de tesla, o a una tonelada de Hidrógeno (que no está mal) o, poniéndonos más explosivos, unos 25 toneladas de TNT (esto es, 0.025kilotones). Sí es verdad que la conversión de la energía podría ser más rápida en el caso de las bobinas, pues ya es energía eléctrica, pero el precio es muy superior. Si hiciese falta una "megainductancia" para regular una super-red eléctrica, podrías ser útil supongo.
#99 por eso hay gente trabajando para que sirva.
#106 eso sí que es un razonamiento crítico, gracias.
Para mí, el problema de cómo venden los medios el tema de la fusión es dar por sentado que es una solución a corto plazo, y la realidad es que probablemente nosotros nadie de nosotros veremos la fusión comercial. Es una tecnología que ayudará a las siguientes generaciones.
Y otro problema es verlo como "la solución", "el santo grial", cuando lo que será es una tecnología verde más para contribuir al mix energetico. Eso sí, con una ventaja bestial que es poder generar mucha energía en muy poco espacio físico. Pero debemos por supuesto seguir desarrollando y mejorando las demás tecnologías de generación de energia.
Y lo que comentas del consuno de energía, 100% de acuerdo, la primera solución y más obvia es consumir menos, pero eso no entra en conflicto que lo que consumamos lo hagamos de la forma más sostenible posible.
#105 gracias por aporte! Intentaba explicarlo de manera simple ya que entendía que sería más fácil de entender para quien no sea técnico, pero me parece muy interesante tu comentario.
Una pregunta, en la última frase, ¿puede ser que te refieras a los neutrones energéticos? Porque entiendo que los electrones quedan confinados en el campo magnetico, ¿no?. Gracias por la aclaración!
#114 El fenómeno de los "runaway electrons" varía en intensidad según el tipo de reactor pero, coloquialmente, si tienes un flujo de electrones que giran en el mismo sentido en una cámara toroidal, por ejemplo, es más probable que los que tienen menor energía sean alcanzados "por detrás" que "de frente" (porque a mayor velocidad relativa, mayor energía cinética, su sección eficaz es menor). Esto implica una transferencia de energía de partículas de muy alta temperatura cinética a una subpoblación de ellas que supere ya cierto umbral. Este aporte de energía es contínuo durante la reacción porque las leyes de conservación de la energía y el momento dicen que la energía cinética transferida durante la fusión es inversamente proporcional a la masa (y los electrones son una mierdecilla comparada con los iones).
A medida de ganan velocidad, su sección eficaz sigue disminuyendo (lo que implica aún menos choques de frente que las frenen) y su energía cinética acaba sobrepasando el potencial del campo magnético.
#108 no hombre, eso es normal en la naturaleza, de hecho es como se han creado todos los elementos que no son hidrógeno, y es precisamente la reacción que pasa en todas las estrellas.
#89 De forma muy resumida, necesitas acercar 2 atomos (que tienden a repelerse entre ellos) lo suficiente para que se unan en un sólo atomo más grande (se fusionen). La temperatura la puedes considerar como lo rápido que van los átomos, y se necesita "lanzar" los átomos entre ellos a una velocidad mínima para que venzan la fuerza de repulsión y se fusionen, con lo que necesitas una temperatura (velocidad) mínima para ello.
Espero que se entienda más o menos.
#97 Aunque lo que dices de la temperatura cinética es correcto, el motivo principal (y digo principal porque hay varias docenas de factores que interactúan con múltiples bucles de realimentación, lo que vuelve tan complicado buscar una solución plausible para diversas condiciones necesarias y excluyentes) hoy en día es que a altas temperaturas la estabilidad del pinch de plasma no es susceptible de generar fenómenos de autoinducción que lo autoextinguen y permite mayores tiempos de operación estable. Si se baja la temperatura el flujo deja de ser estable. Uno de los problemas es que estas temperaturas deben ser tan elevadas que una gran parte de electrones fugitivos de alta energía escapa al confinamiento y degrada rápidamente cualquier material.
#105 Pues he entendido mejor lo de #97.. Pero me ha resultado interesante lo que he medio entendido.
Como veo que sabes. Que posibilidad piensa de que se consiga la fusion en un tiempo razonable o algun dia?
Es posible que hubiese alguna cuestion fisica que impidiese que se consguiese la fusion en la tierra ?
#110 fusión ya se ha conseguido, fusión por confinamiento magnético ya se ha conseguido, posiblemente fusión automantenida también.
Pero la fusión comercial no tiene nada que ver con eso, estás comparando con encender aceite con hacer un motor Diesel, y eso incluye cosas que no tiene que ver con el motor como es también refinar combustible y descubrir lubricante para motores.
Por poner en contexto, los neutrones de la fusión del Sol llegan a Mercurio, hay teorías y técnicas posibles para aprovechar esos neutrones, pero hasta que se encienda bien un reactor, caso de #78 un test destructivo, lo es el funcionamiento básico, no hay nada remotamente parecido para probar esas técnicas, nada emite tantos neutrones como será la fusión automantenida.
#121 exacto. Sólo por complementar un poco, está el tema de la eficiencia de la reacción. El objetivo es no sólo conseguir la fusión (que cómo comentas está hecho desde hace tiempo) sino hacerlo con una ganancia neta de energía (si no, no tenemos un generador sino una carga) aumentando la "eficiencia" (Q) de la misma, y hacerlo de forma sostenida en el tiempo. Cada uno de los tokamaks ha ido dando pasos en esta dirección e ITER será el siguiente paso.
#157
Usar la energía del reactor como acumulador es original, el problema es que, como comenta #158, si la comparamos con otras formas de acumulación, no está claro que sea rentable. Por ejemplo, la energía acumulada en las bobinas (campo magnético) es del orden de 100GJ. La del plasma es menor. 100GJ equivale a unos 30MWh de energía, esto es unos 10 "megapack" de tesla, o a una tonelada de Hidrógeno (que no está mal) o, poniéndonos más explosivos, unos 25 toneladas de TNT (esto es, 0.025kilotones). Sí es verdad que la conversión de la energía podría ser más rápida en el caso de las bobinas, pues ya es energía eléctrica, pero el precio es muy superior. Si hiciese falta una "megainductancia" para regular una super-red eléctrica, podrías ser útil supongo.
#110 Bueno, sin tener en cuenta las armas termonucleares, hay diversos tipos de reactores, desde fusores de Farnsworth hasta tapatrones, sterellators, tokamaks, que llevan funcionando desde los años 50. Hay aficionados que han obtenido reacciones con rendimientos modestos (afortunadamente, porque si fuesen eficientes estarían fritos) en el garaje de su casa.
La pregunta es si se puede construír un dispositivo que tenga tiempos de operación prolongados, bajo mantenimiento y rendimientos comercialmente satisfactorios. ¿Límites físicos? Hay cientos y con frecuencia intentar solucionar uno excluye a otros. Por ejemplo, el que comentabas antes. Necesitas tener una temperatura muy elevada para que tu hilo de plasma no se dehilache, pero esto aumenta la energíai de los electrones que se escapan del confinamiento y dañan los materiales de la cámara. Hay docenas sino cientos de fenómenos que implican desde la respuesta de los materiales de la cámara hasta las formas en las que oscilan las partículas cuando interactúan.
Así que, la verdad, no sé hasta qué punto puede llegar a ser rentable con la tecnología de hoy en día. Además yo estoy desfasado unos diez años y sólo conozco aspectos muy parciales del campo.
Pero también es cierto que hay tecnologías que no es que se hayan desarrollado, es que ni existían hasta hace poco, como el control magnético variando la inducción en tiempo real (que sería posible con el estado actual del aprendizaje automático).
Personalmente creo que en el futuro se llegará necesariamente a la fusión de núcleos de deuterio o de lo contario la humanidad lo pasará muy mal si no nos vamos a la mierda antes, aunque apostaría por no menos de 70 o 100 años, pero es una idea de ciencia ficción más que un juicio serio.
#125 Porque sabes tanto de esto?
Hay un tiempo que pienso que casi la unica forma de salir de callejón podria ser que alguna IA encontrase la solucion para la fusion.
Si dices que hay un monto de factores interconectados que se interfieren entre ellos parece el problema prefecto para una red neuronal.
Un saludo.
#125 Buen resumen, hay además otras tecnologías más novedosas que se están probando, hay un buen resumen (en francés, aunque se pueden poner subtitulos) en este video
.Es cierto que hay muchas tecnologías que se tienen que mejorar (que se están mejorando, pero cuesta tiempo) para llegar a una central de fusión energeticamente rentable: desde las más ingenieriles como el nivel de vacío en una cámara tan grande y con tantas soldaduras, mejora de los electroimanes (que intuyo que a largo plazo se pasarán a superconductores de "alta temperatura" si se encuentra alguno viable para esta aplicación), generación (breeding) de tritio, detritiamiento del agua del circuito de forma eficiente, materiales que resistan mejor el bombardeo con neutrones, aprovechamiento de los neutrones rapidos y de la alta radiación térmica para generar calor, materiales que resistan mejor las altas temperaturas en puntos localizados cuando el plasma se desestabilice... a otras más fisicas como pueden ser el calentamiento del plasma (neutral beam, ECRH, ICRH) y su control (modo de confinamiento, diagnóstico del plasma,...). Pero en cada uno de esos campos hay gente trabajando y en cada campo hay pequeños pasos adelante cada poco tiempo, así que tiempo al tiempo.
Lo que está claro, como ya tú dices, que no es algo a corto plazo. La fusión comercial no creo que la veamos nosotros, y menos con la estrategia actual (poco financiamiento, pocos riesgos y demasiada política y burocracia). Pero bueno, hay que pensar en los que vendrán después de nosotros también.
#105 gracias por aporte! Intentaba explicarlo de manera simple ya que entendía que sería más fácil de entender para quien no sea técnico, pero me parece muy interesante tu comentario.
Una pregunta, en la última frase, ¿puede ser que te refieras a los neutrones energéticos? Porque entiendo que los electrones quedan confinados en el campo magnetico, ¿no?. Gracias por la aclaración!
#114 El fenómeno de los "runaway electrons" varía en intensidad según el tipo de reactor pero, coloquialmente, si tienes un flujo de electrones que giran en el mismo sentido en una cámara toroidal, por ejemplo, es más probable que los que tienen menor energía sean alcanzados "por detrás" que "de frente" (porque a mayor velocidad relativa, mayor energía cinética, su sección eficaz es menor). Esto implica una transferencia de energía de partículas de muy alta temperatura cinética a una subpoblación de ellas que supere ya cierto umbral. Este aporte de energía es contínuo durante la reacción porque las leyes de conservación de la energía y el momento dicen que la energía cinética transferida durante la fusión es inversamente proporcional a la masa (y los electrones son una mierdecilla comparada con los iones).
A medida de ganan velocidad, su sección eficaz sigue disminuyendo (lo que implica aún menos choques de frente que las frenen) y su energía cinética acaba sobrepasando el potencial del campo magnético.
#97 No había caído, pero entonces una fusión nuclear implica tener dos atómos (X e Y) y generar un tercero (Z) distinto a estos dos, no?
Me suena a alquimia, jajaja.
#111 Lo de la alquimia era un poco la broma
#84 si llamar cuento de fantasias a un campo de la ciencia en el que trabajan incansablamente miles de cientificos, y además decir que no entienden nada de lo que ocurre ahí dentro no te parece un insulto...
#79 no resumes nada, insultas a la gente que trabaja en ello porque hay opiniones que dicen que es algo complicado.
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#157 oye, pues es una idea original. Utilizar las etapas intermedias de desarrollo como baterias. Por desgracia creo que tecnologicamente y económicamente sería inviable.