Kernfusie stap dichterbij

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 13:04 schreef Digi2 het volgende:
Het belangrijkste reactieproduct zijn hoog energetische neutronen.

Moeten dat trouwens niet protonen zijn? Anders krijg je helium in plaats van tritium.

Edit: Ik zie het al, er zijn twee reacties die ieder met een aandeel van 50 % verlopen:

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 16:37 schreef cynicus het volgende:

[..]

Klinkt in principe heel mooi maar als ik het goed begrijp moet je vrijwel 100% neutronen capture hebben door het lithium om genoeg tritium te genereren om de fusie reactie te voeden.

Dat lithium is gewoon een extraatje om de energieproductie nog wat verder op te voeren.

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 17:03 schreef Kowloon het volgende:

[..]

Dat lithium is gewoon een extraatje om de energieproductie nog wat verder op te voeren.

Nee, je verbruikt tritium tijdens fusie en daar is de lithium primair voor bedoeld, om dat verbruik weer aan te vullen. Dat bij splitsing van lithium ook nog wat energie vrijkomt is mooi meegenomen maar van secudair belang.

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 17:05 schreef cynicus het volgende:
Nee, je verbruikt tritium tijdens fusie en daar is de lithium primair voor bedoeld, om dat verbruik weer aan te vullen. Dat bij splitsing van lithium ook nog wat energie vrijkomt is mooi meegenomen maar van secudair belang.

Volgens mij gaat het om de fusie van twee deuteriumkernen. Die fusie schijnt het makkelijkst uitvoerbaar te zijn. Kijk maar naar die fusiereactie die ik aanhaal, daar is geen tritium voor nodig, maar komt zelfs tritium bij vrij. En dat tritium kun je dan weer gebruiken voor een vervolgreactie (die jij beschrijft), en vanuit die vervolgreactie kun je met lithium nog meer tritium maken.

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 17:08 schreef Kowloon het volgende:

[..]

Volgens mij gaat het om de fusie van twee deuteriumkernen. Die fusie schijnt het makkelijkst uitvoerbaar te zijn. Kijk maar naar die fusiereactie die ik aanhaal, daar is geen tritium voor nodig, maar komt zelfs tritium bij vrij. En dat tritium kun je dan weer gebruiken voor een vervolgreactie (die jij beschrijft), en vanuit die vervolgreactie kun je met lithium nog meer tritium maken.

Nee, voor D-D fusie heb je nog veel hogere temperaturen nodig dan D-T fusie die al lastig genoeg is. Bovendien staat op de website van NIR dat ze D-T fusie doen.

Was niet het grootste probleem de hoeveelheid lithium dat nodig is om een centrale te bouwen? Ik heb ooit gelezen dat er met de huidige voorraad lithium maar een paar centrales gebouwd konden worden?

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 17:17 schreef JoPiDo het volgende:
Was niet het grootste probleem de hoeveelheid lithium dat nodig is om een centrale te bouwen? Ik heb ooit gelezen dat er met de huidige voorraad lithium maar een paar centrales gebouwd konden worden?

Als de berekening in deze post klopt dan heb je zo'n 80 kg lithium nodig per GW per jaar. Nederland heeft gemiddeld iets van 14 GW vermogen nodig dus 1120 kg lithium per jaar. Het wereldverbruik elektriciteit is 20.000 TWh oftewel zo'n 200.000.000 gram oftewel 206 ton per jaar.

Het wereldverbruik primaire energie is 144.000 TWh oftwel zo'n 14.400.000.000 gram oftewel 1480 ton per jaar. Wereld productie lithium is 600.000 ton per jaar.

Edit: Aanvulling: De lithium isotoop die gebruikt wordt voor de breeding blanket (Li⁶₃) vormt zo'n 7,5% van de natuurlijk voorkomende lithium isotopen op aarde.

Edit2: bovenstaande gaat uit van 100% energie conversie, bij 50% efficientie (wat realistischer is) mag je de verbruiken verdubbelen.

[ Bericht 6% gewijzigd door cynicus op 09-10-2013 18:31:11 ]

quote:

A future fusion plant producing large amounts of power will be required to breed all of its own tritium. ITER will test this essential concept of tritium self-sustainment.

Iter.org

Blijkbaar gaat men ervan uit dat een zeer hoog rendement gehaald kan worden en is het een van de belangste onderzoeks aspecten van ITER. Maar wat Cynicus beweert is juist. 100% rendement is onmogelijk men zal dus dit tekort altijd van buiten moeten aanvullen. Het vervelende is dat hiervoor zwaar water kerncentrales nodig zijn. Het tritium is nu een bijprodukt van deze centrales. Als men van alle splijtings kerncentrales afwil zal men dus of een andere fusie reactie moeten gebruiken of een efficiente manier vinden om extra snelle neutronen te verkrijgen.

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 17:52 schreef Digi2 het volgende:

[..]

Iter.org

Blijkbaar gaat men ervan uit dat een zeer hoog rendement gehaald kan worden en is het een van de belangste onderzoeks aspecten van ITER. Maar wat Cynicus beweert is juist. 100% rendement is onmogelijk men zal dus dit tekort altijd van buiten moeten aanvullen. Het vervelende is dat hiervoor zwaar water kerncentrales nodig zijn. Het tritium is nu een bijprodukt van deze centrales. Als men van alle splijtings kerncentrales afwil zal men dus of een andere fusie reactie moeten gebruiken of een efficiente manier vinden om extra snelle neutronen te verkrijgen.

Ik merk op dat ITER kennelijk ook nog niet zeker van zijn zaakjes is.

De thermodynamische wetten schrijven voor dat de creatie van een tritium-atoom evenveel energie neemt als wat vrij komt bij fusie. De tritium moet dus afkomstig zijn als afval product en kan niet (economisch/energetisch rendabel) met bijvoorbeeld deeltjesversneller gemaakt worden.

Let wel, de tritium breeding ratio is mijns inziens één van de belangrijkste struikelblokken voor fusie. Tritium van de markt kopen blijft uiteraard een optie maar is vreselijk duur, niet geschikt voor een brede uitrol van de techniek en afhankelijk van voornamelijk één verouderd type reactor, de CANDU.

quote:

Op woensdag 9 oktober 2013 18:13 schreef cynicus het volgende:

[..]

Ik merk op dat ITER kennelijk ook nog niet zeker van zijn zaakjes is.

De thermodynamische wetten schrijven voor dat de creatie van een tritium-atoom evenveel energie neemt als wat vrij komt bij fusie. De tritium moet dus afkomstig zijn als afval product en kan niet (economisch/energetisch rendabel) met bijvoorbeeld deeltjesversneller gemaakt worden.

Let wel, de tritium breeding ratio is mijns inziens één van de belangrijkste struikelblokken voor fusie. Tritium van de markt kopen blijft uiteraard een optie maar is vreselijk duur, niet geschikt voor een brede uitrol van de techniek en afhankelijk van voornamelijk één verouderd type reactor, de CANDU.

Zoals ik het zie zal men voor grootschalige rendabele haalbare fusie directe D+Li fusie of D+D fusie moeten gaan toepassen. Dit betekent dan dat er hogere temperaturen nodig zijn. Dit heeft als gevolg grotere bewegelijkheid van de reactie deeltjes met als resultaat dat een grotere reactiekamer nodig is.

quote:

At General Fusion, plasma physicist Michel Laberge hopes to start a fusion reaction by combining several techniques in one reactor. Inside a spherical chamber, molten lead-lithium is spun up into a vortex, then shot with a pulse of magnetically contained plasma -- meanwhile, around the edge of the sphere, an array of pistons will drive a pressure wave into the center of the sphere, compressing the plasma to fusion conditions. General Fusion is designing and protoyping each piece of this system.

https://www.ted.com/talks(...)erate_nuclear_fusion


Ik ben benieuwd of deze methode zal gaan werken. Het is in ieder geval stukken goedkopen en compacter dan ITER.

Reuze interessant wat jullie hier allemaal posten, geweldig .

Fusion Power By 2020? Researchers Say Yes and Turn To Crowdfunding
To date, the bulk of fusion research has been channelled towards a plasma containment and stabilization method. This is the approach used by ITER's tokamak reactor, the cost of which could exceed US$13.7 billion before it's online in the year 2027 (barring further delays).

Researchers at LPP Fusion, in a project partially financed by NASA-JPL, are working in a different direction: focus fusion, which focuses the plasma in a very small area to produce fusion and an ion beam which could then be harnessed to produce electricity.

It is small enough to fit in a shipping container, can double as a rocket engine, and would cost US$50 million to produce the working 5 MW prototype. To reach the next hurdle and demonstrate feasibility, LPP Fusion has started an Indiegogo campaign to raise $200K.

http://www.gizmag.com/nuc(...)0-crowdfunding/32058

quote:

Op dinsdag 20 mei 2014 13:14 schreef Aether het volgende:
This is the approach used by ITER's tokamak reactor, the cost of which could exceed US$13.7 billion before it's online in the year 2027 (barring further delays).

Wat een flop is het ook. Zolang ik leef wordt er al over gepraat en dan nog duurt het tot 2027. Het zou mooi zijn als een ander project ze de loef kan afsteken, goed dat zo'n club als LPP Fusion daar mee bezig is.

Moah, als (als!) het bruikbare fusie oplevert voor de komende vele generaties is $20 miljard natuurlijk een schijntje vergeleken met de 2000 miljard die we elk(!) jaar aan fossiele brandstoffen uitgeven. Zelfs al zou er minder dan 1% kans zijn op succes zou ik het een goed plan vinden. De potentiele voordelen zijn nou eenmaal enorm.

Maar net als bij ITER ben ik skeptisch over de haalbaarheid en optimistische (financiele) planningen van LPP.

quote:

Op dinsdag 20 mei 2014 14:00 schreef cynicus het volgende:
Moah, als (als!) het bruikbare fusie oplevert voor de komende vele generaties is $20 miljard natuurlijk een schijntje vergeleken met de 2000 miljard die we elk(!) jaar aan fossiele brandstoffen uitgeven. Zelfs al zou er minder dan 1% kans zijn op succes zou ik het een goed plan vinden. De potentiele voordelen zijn nou eenmaal enorm.

Maar ik vind het nogal frustrerend dat ITER zo traag gaat, vandaar een beetje mijn reactie. En het gaat niet alleen traag vanwege de complexe technologie maar ook vanwege de politieke gevechten er omheen.

quote:

Maar net als bij ITER ben ik skeptisch over de haalbaarheid en optimistische (financiele) planningen van LPP.

Hoe meer projecten, hoe beter is mijn bescheiden opvatting. Mocht een concurrent vooruitgang boeken, dan gaat ITER hopelijk ook wat sneller.

ik vind het allemaal heel erg interessant enzo...
Maar bij mij komt het er een beetje op neer dat ze een kleine zon willen creëren om van daaruit energie te genereren... hmmmm, erg interessant enzo maar de manieren hoe het gedaan word lijken me minder,.
Als het echt goedkoper is tot verhouding van fossiele brandstof (wat ik ook zeker geloof) zouden ze er toch beter meer snelheid aan moeten zetten? Ik denk dat de politiek er meer geld en snelheid aan moeten zetten... maar mijn volgende vragen zijn dus weer, hoe gevaarlijk is het? als inderdaad de muren van de centrales beschadigen omdat de neutronen tegen de wand aan knallen... wat kan er dan gebeuren als de wand van een centrale daadwerkelijk goed beschadigd? Daarbij hebben ze een enorme bron van warmte nodig... hebben we al speciaal materiaal dat die enorm hoge temperaturen aan kan dan? Misschien kunnen ze wel die tegels van de spaceshuttles gebruiken maar tog heb ik qua veiligheid nou niet echt veel vertrouwen in het project... de kerncentrales van tegenwoordig kunnen ook een meltdown krijgen waardoor er een hoog aantal aan stralingen vrij komen. Wat kan er gebeuren als zo'n fusie centrale een bepaalde fout maakt? Enorme explosie???? Ik weet het niet...
Alsnog vind ik het erg interessant om er over na te denken.

quote:

Op vrijdag 23 mei 2014 09:52 schreef zorbat5 het volgende:
ik vind het allemaal heel erg interessant enzo...
Maar bij mij komt het er een beetje op neer dat ze een kleine zon willen creëren om van daaruit energie te genereren... hmmmm, erg interessant enzo maar de manieren hoe het gedaan word lijken me minder,.
Als het echt goedkoper is tot verhouding van fossiele brandstof (wat ik ook zeker geloof) zouden ze er toch beter meer snelheid aan moeten zetten? Ik denk dat de politiek er meer geld en snelheid aan moeten zetten... maar mijn volgende vragen zijn dus weer, hoe gevaarlijk is het? als inderdaad de muren van de centrales beschadigen omdat de neutronen tegen de wand aan knallen... wat kan er dan gebeuren als de wand van een centrale daadwerkelijk goed beschadigd? Daarbij hebben ze een enorme bron van warmte nodig... hebben we al speciaal materiaal dat die enorm hoge temperaturen aan kan dan? Misschien kunnen ze wel die tegels van de spaceshuttles gebruiken maar tog heb ik qua veiligheid nou niet echt veel vertrouwen in het project... de kerncentrales van tegenwoordig kunnen ook een meltdown krijgen waardoor er een hoog aantal aan stralingen vrij komen. Wat kan er gebeuren als zo'n fusie centrale een bepaalde fout maakt? Enorme explosie???? Ik weet het niet...
Alsnog vind ik het erg interessant om er over na te denken.

Vrije neutronen hebben een kort leven. Ze vervallen binnen 15 minuten in een proton en een electron en uiteindelijk dus in waterstof. Bovendien zijn ze lomp omdat ze veel massa hebben. Ook kunnen ze eenvoudig geneutraliseerd worden met boor. Het zijn juist de vrije neutronen die het schaarse en kostbare produkt zijn om kernreacties te realiseren en op gang te houden. Oftewel je wilt ze juist graag hebben omdat ze snel vervallen en te bedwingen zijn. Dit maakt het redelijk veilig. Het zijn juist de traag vervallende splijtprodukten van fission die de huidige kernenergie zo risicovol en onveilig maken.

[ Bericht 0% gewijzigd door Digi2 op 23-05-2014 11:55:19 ]

quote:

Op vrijdag 23 mei 2014 11:44 schreef Digi2 het volgende:

[..]

Vrije neutronen hebben een kort leven. Ze vervallen binnen 15 minuten in een proton en een electron en uiteindelijk dus in waterstof. Bovendien zijn ze lomp omdat ze veel massa hebben. Ook kunnen ze eenvoudig geneutraliseerd worden met boor. Het zijn juist de vrije neutronen die het schaarse en kostbare produkt zijn om kernreacties te realiseren en op gang te houden. Oftewel je wilt ze juist graag hebben omdat ze snel vervallen en te bedwingen zijn. Dit maakt het redelijk veilig. Het zijn juist de traag vervallende splijtprodukten van fission die de huidige kernenergie zo risicovol en onveilig maken.

thanks! voor de info ;-)

quote:

Lockheed Claims Breakthrough On Fusion Energy Project
Lockheed Martin claims it has made a significant breakthrough in the creation of nuclear fusion reactors. The company says it has proved the feasibility of building a 100MW reactor measuring only 7 feet by 10 feet. They say the design can be built and tested within a year, and they expect an operational reactor within a decade.

The project is coming out of stealth mode now to seek partners within academia, government, and industry. "Lockheed sees the project as part of a comprehensive approach to solving global energy and climate change problems. Compact nuclear fusion would also produce far less waste than coal-powered plants, and future reactors could eliminate radioactive waste completely, the company said."

7 bij 10 voet, da's 2 bij 3 meter. En dan 100 megawatt? Klinkt erg leuk!
Dus we krijgen binnen een jaar zo'n prototype. Ben benieuwd, gaat dat de energiemarkt compleet veranderen???

quote:

Op woensdag 15 oktober 2014 15:46 schreef Maanvis het volgende:
7 bij 10 voet, da's 2 bij 3 meter. En dan 100 megawatt? Klinkt erg leuk!
Dus we krijgen binnen een jaar zo'n prototype. Ben benieuwd, gaat dat de energiemarkt compleet veranderen???

Dat gaat een geopolitieke aardverschuiving veroorzaken mocht dit werkelijk zo zijn. De effecten van een lage olieprijs zijn nu al duidelijk merkbaar aan de wijze waarop landen als Rusland, Venezuela en Iran al heel wat toeschietelijker reageren richting het westen. De opkomst van electrisch vervoer zal enorm zijn. Lithium en Neodymium ipv aardolie het nieuwe goud. Het Lithium voor de batterijen en Neodymium voor het maken van lichte, krachtige electromotoren.

aan de andere kant denk ik dat we er over een jaar gewoon weer niets van horen en dat het tegen gaat vallen...

quote:

Op woensdag 15 oktober 2014 17:58 schreef Digi2 het volgende:
[..]
Dat gaat een geopolitieke aardverschuiving veroorzaken mocht dit werkelijk zo zijn. De effecten van een lage olieprijs zijn nu al duidelijk merkbaar aan de wijze waarop landen als Rusland, Venezuela en Iran al heel wat toeschietelijker reageren richting het westen. De opkomst van electrisch vervoer zal enorm zijn. Lithium en Neodymium ipv aardolie het nieuwe goud. Het Lithium voor de batterijen en Neodymium voor het maken van lichte, krachtige electromotoren.

Waar zijn die twee grondstoffen vooral te vinden? En in welke mate?