Dansk professor: Stellaratoren er det bedste bud på et fremtidigt fusionskraftværk

Wendelstein 7-X er en fusionsreaktor efter stellaratorprincippet Illustration: Anja Ullmann, IPP

Et fusionskraftværk baseret på stellaratorprincippet vil være et værk baseret på tokamak-princippet overlegent.

Det mener Thomas Sunn Pedersen, Director of Stellarator Edge and Divertor Physics ved Max Planck Institute for Plasma Physics og professor i fysik ved universitetet i Greifswald.

Han er oprindeligt uddannet som civilingeniør fra DTU og ph.d. fra Massachusetts Institute of Technology i USA.

På et webinar arrangeret af IDA Energi forklarede han principperne for stellaratorer, erfaringerne med reaktoren i Greifswald, som vi flere gange har omtalt i Ingeniøren, og hvordan et fremtidigt fusionskraftværk kunne tænkes at se ud.

Stellaratoren har længe stået i skyggen af tokamakken, som gennem mange år har haft større bevågenhed. Iter der bygges i det sydlige Frankrig i disse år, er eksempelvis en tokamak.

I flere artikler i Ingeniøren har jeg selv tidligere omtalt stellaratoren som en ‘nødløsning’ eller en ‘redningskrans’ for fusionsenergi baseret på magnetisk indeslutning, som kunne vise sig interessant i det tilfælde, tokamakker i praksis skulle vise sig at være for svære at operere.

Selv om de set udefra kan se meget ens ud, er forskellen mellem en tokamak og stellarator med hensyn til stabilitet blevet beskrevet på denne måde: At holde plasmaet stabilt i en stellarator svarer til at holde en stang i hånden, mens det i en tokamak svarer til at balancere en stang på en finger.

Til gengæld stiller en stellarator en lang række højere krav til præcisionen af de magneter, der omgiver reaktorkammeret. Det er en af årsagerne til, at tokamakker længe har været foretrukket.

På webinaret spurgte jeg derfor som et oplæg til Thomas Sunn Pedersens foredrag, om stellaratoren var en nødløsning/redningskrans eller det var den rigtige løsning. Hans svar var ikke overraskende.

Hans lange gennemgang af principper og eksperimenter var særdeles pædagogisk og på et teknisk højt niveau - også meget højere end det er muligt med artikler i Ingeniøren.

Jeg kan kun anbefalede interesserede i at se hele hele webinaret på dette link. Før Thomas Sunn Pedersen kommer på banen i optagelsen, er der en lidt mere blød indledning fra min side.

Her er nogle af Ingeniørens tidligere artikler om Wendelstein 7-X

Læs også: Fusionsforskere bygger om og opgraderer igen og igen

Læs også: Weltklasse: Tysk fusionsanlæg sætter ny rekord

Læs også: Opgraderet tysk fusionsreaktor er klar til nye eksperimenter

Læs også: Kompliceret fusionsreaktor er kommet perfekt fra start

Opdatering 28. oktober 2020:
Thomas Sunn Pedersen besvarer nogle af de stillede spørgsmål i debattråden i denne Q/A-artikel:

Læs også: Professor besvarer læserspørgsmål om fusionsreaktoren W7-X

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hej Ramskov, da dine artikler er en af de ting der får mig til at vende tilbage til ing.dk igen og igen, gjorde følgende sætning gjorde mig ærligt talt en smule ærgelig:

Hans lange gennemgang af principper og eksperimenter var særdeles pædagogisk og på et teknisk højt niveau - også meget højere end det er muligt med artikler i Ingeniøren.

Ærgrlig, fordi ing.dk i mine øjne er et af de steder hvor teknik gerne skulle være i fokus, frem for banaliteter som læsbarhed, og færdigtygget viden på børnehaveniveau. Helt ærligt: det der bør være jeres primære målgruppe (ingeniører) reagere på uforståeligt læsestof på en af tre måder:

1: læser og forstår

2: læser uden at forstå og affinder sig med at det udenfor ens fagomtåde

3: læser uden at forstå , for efterfølgende at putte kalorier i at forstå hvad du rent faktisk skrev

Kategori 1 folkene får vel strengt taget ikke få noget ud af at læse hvad de allerede ved i forvejen. Til gengæld vil både kategori 2 og kategori 3 have en masse ud af en artikel der er lidt udfordrende.

Hvem er det egentlig ing.dk ser som sin primære målgruppe?

  • 30
  • 1

Hvis du ser Thomas Sunn Pedersens lange foredrag om stellaratorfysik og -teknik vil det være indlysende, at det ikke er noget, som kan gengives i en artikel i Ingeniøren. Det ville kræve en hel avis at komme i nærheden af det.

Jeg går ikke af vejen for at tage komplicerede emner op, men man kan skal også kende sin begrænsninger, og Thomas Sunn Pedersen ved altså mere om fusion og plasmafysik end jeg gør, selv om jeg nu ikke vil erklære mig helt uvidende på området.

Selv om jeg tilstræber et højt fagligt niveau, kan det naturligvis ikke måle sig med det, du kan få fra en professor i emnet.

Hvem der er målgruppen må andre svare på. Jeg skriver om det, som jeg selv finder spændende, og som jeg tror andre også vil finde interessant og måske ligefrem kan blive klogere af.

  • 28
  • 0

OK. Det er helt i orden, at du efterspørger teknisk indhold. Vi skal holde fanen så højt som muligt, men uden at vi slipper jordforbindelsen.

  • 11
  • 0

OK. Det er helt i orden, at du efterspørger teknisk indhold. Vi skal holde fanen så højt som muligt, men uden at vi slipper jordforbindelsen.

Men er det ikke præcis det vi har gjort?

I en parallel tråd kører en debat på grund af et blogindlæg om thorium energi - man fornemmer de enorme vanskeligheder disse ildsjæle har med de forhindringer af økonomisk og administrativ art som de møder i omverdenen, og det kan undre at de gider bringe emnet på bane i dette lille forum hvor et flertal synes at føle at det kunne true dem på deres levebrød før eller siden!

For sammenlignet med at fange solen i et tredimensionalt magnetfelt og skabe fusion ved 100 millioner grader og forsøge at udvinde energien derfra, så forekommer det langt mere overkommeligt at udvinde energi fra fission i en væske i nogle rør i en msr reaktor!

Så hvorfor har man brugt enorme milliardbeløb gennem årene på at forske i fusion, når det blot synes at give begrebet evighedsmaskine en alternativ betydning, mens man næsten intet har ofret på forskning i thorium energi selvom det forekommer langt mere ligetil?

Er det muligt at give en forklaring på det som os lidt mindre ånder er i stand til at forstå?

  • 5
  • 12

Jeg synes lige I skulle overveje det her:

Man ved at ITER kommer til at virke, da det er en opskalering af kendt teknik.

Det der er fantastisk ved ITER er ikke bare at det er en af vor tids mest fantastiske ingeniørbedrifter, men også at så mange lande arbejder sammen om det uden at ende i et skænderi om hvem der skal bestemme.

Så kan det være at teknik X,Y eller Z viser sig at være bedre i det lange løb, men det ændrer ikke på at ITER uanset hvad vil være en bragende succes og en kæmpe bedrift.

  • 9
  • 1

Så hvorfor har man brugt enorme milliardbeløb gennem årene på at forske i fusion, når det blot synes at give begrebet evighedsmaskine en alternativ betydning, mens man næsten intet har ofret på forskning i thorium energi selvom det forekommer langt mere ligetil?

Fordi fusion er bedre. Du har ikke risikoen ved flere års brænsel på meget lidt plads. Der indgår ikke giftige og radioaktive transuraner, du kan ikke bygge atomvåben af helium. Du skal ikke rive bjerge ned for at få brænslet, du kan uden risiko sende en motor ud i rummet og så have adgang til hele solsystemet. Vi håber at fusion kan opfylde fissions efter 60 år stadig uopfyldte lovning om meget billig energi, og vi slipper så af med luftforurening, elektrificeret transport sektoren, får råd til plasma forbændning af affald og afsaltning af havvand.

Iter har slugt faktisk alt offentlig forskning i Fusion, og deres tidsplan for DEMO ligger nu i 2050. Det er for langsomt i betragtning af hvor meget der er på spil.

  • 22
  • 1

OK. Det er helt i orden, at du efterspørger teknisk indhold. Vi skal holde fanen så højt som muligt, men uden at vi slipper jordforbindelsen.

Men er det ikke præcis det vi har gjort?

I en parallel tråd kører en debat på grund af et blogindlæg om thorium energi - man fornemmer de enorme vanskeligheder disse ildsjæle har med de forhindringer af økonomisk og administrativ art som de møder i omverdenen, og det kan undre at de gider bringe emnet på bane i dette lille forum hvor et flertal synes at føle at det kunne true dem på deres levebrød før eller siden!

Blogindlaegene om Thorium er underlige i det at de omtalte ildsjaele udelukkende taler om visionen om energi fra Thorium (og at vedvarende energi i oevrigt er umuligt) uden at at fortaelle nogetsomhelst teknisk om hvad det er de vil goere eller hvilke problemer ved Uran Thorium skulle loese.

Det har karakter af ren oensketaenkning.

For sammenlignet med at fange solen i et tredimensionalt magnetfelt og skabe fusion ved 100 millioner grader og forsøge at udvinde energien derfra, så forekommer det langt mere overkommeligt at udvinde energi fra fission i en væske i nogle rør i en msr reaktor!

Så hvorfor har man brugt enorme milliardbeløb gennem årene på at forske i fusion, når det blot synes at give begrebet evighedsmaskine en alternativ betydning, mens man næsten intet har ofret på forskning i thorium energi selvom det forekommer langt mere ligetil?

Er det muligt at give en forklaring på det som os lidt mindre ånder er i stand til at forstå?

MSR reaktorer blev afproevet for 60-70 aar siden og opgivet som upraktiske i forhold til andre reaktortyper. Thorium loeser ikke noget problem der idag begraenser anden kernekraft.

Forskning i fusion er grundforskning der har spin-off til andre brancher. Fusion vil selvom det nok heller ikke bliver billigere end at tappe den reaktor der haenger otte lys-minutter vaek engang goere det muligt at bygge vores egen lille stjerne til brug under rejser udenfor solsystemet.

  • 19
  • 3

Nu fik jeg set hele Zoom transmissionen. Det blev en torsdag aften bedre end de fleste, super interessant - mange tak.

Jeg har et par spøgsmål som det ville være fedt at få svar på.

Der bliver talt noget om HTSC, men så vidt jeg forstod er W7X baseret på en klassisk type 1 superleder. Hvorfor? Har det noget med flux-creep at gøre?

Med hensyn til magneterne, så må strømmen i plasmaet påvirke magnetfeltet. Er W7X magneterne designet til at optimere opstart af plasma, eller er de designet til optimal performance @ fuld plasma?

Som jeg ser det, må magneterne være udsat for et kraftigt neutronflux. Vil et sådan neutronflux ikke med tiden ødelægge eventuelle HTSC magneter, der vel er afhængige af krystalstrukturen i de superledende filamenter? Med andre ord: hæger vi på type 1 superledere til evig tid?

Sidst men ikke mindst: De elementer der blev brugt til at shunte energi ud af reaktoren: Der blev talt en del om varme og afkøling men ikke så meget om materialedegradering. Det er sådan set fint nok i en eksperimentel reaktor der ikke kører så lang tid, men i en produktionsreaktor må der være en væsentlig erosion fra de energetiske partikler, ikke mindst He partiklerne der er "relativt" tunge. Vil denne sputtering ikke reducere tiden imellem serviceintervaller væsentligt, og er der en løsning på dette?

På forhånd tak :)

  • 8
  • 0

.......at perpetuummobilen(evighedsmaskinen) er opfundet.

Den beskrives som et apparat , hvor man fodrer den med en del energi og får ti gange så meget energi tilbage.

Det får Oluf Bagger til at komme med følgende udsagn:

""Forskning i fusion er grundforskning der har spin-off til andre brancher. Fusion vil selvom det nok heller ikke bliver billigere end at tappe den reaktor der haenger otte lys-minutter vaek engang goere det muligt at bygge vores egen lille stjerne til brug under rejser udenfor solsystemet. ""

Hvis dette udsagn står til troende....så er konstruktionen af denne fusionsmaskine jo et brud på vor hidtidige opfattelser af, at evighedsmaskiner ikke kan laves.

Nu er der bare lige den hage ved Oluf Baggers antagelse, om denne private Sol, som kunne medtages på rumrejser, at den kræver et specielt brændstof, en blanding af Deuterium(hydogen-2) og Tritium(hydrogen-3), som den omdanner til Helium.

Fint nok med deuterium/tritium blandingen, men denne blanding er nok lige så besværligt at opbevare i rummet, som brint er her på jorden, da deuterium/tritium blandingen jo er isotoper af brint .

Når den blanding så er brugt, så slukker den private sol vel?

  • 1
  • 14

Så jeg takker både Kristian og Dan for udvidelsen af min viden.

@ Kristian

Hvorfor er astronauternes rumdragter så beskyttet mod lysets varme fra solen, der ville stege dem som en foreller i folie, hvis der ikke var den beskyttelse ?

Jeg er med på rummet langt fra stjerner er 2,7 K over den absolutte minimums temperatur på -273,15 C

http://www.rumfart.dk/faktasider/almen-rum...

Men inden for solsystemet vil frosne ting opføre sig som kometer, der smelter i sollyset. Så den frosne isklump skulle beskyttes, for at kunne opbevares trykløst, indtil man var langt nok væk fra solen. For ellers.......

Dit transmuteringsargument er ret morsomt, al den stund bølgekraften endnu ikke er mulig at udnytte her på jorden, med et forudsigeligt resultat, så er rumrejser med tokamakkraft og transmuteringsgenerator, nok også et godt stykke vej ude i fremtiden

@ Dan Jensen det er også morsomt, at du nævner at vi har godt styr på H2 som svejsegas i et hul i Nørre Udby.

Brint bruges i forbindelse med svejsning som penetreringsgas, for at se om svejste rør er tryktætte og ikke til svejsning på grund brintskørhed i stål.

https://forcetechnology.com/da/artikler/br...

Man kan bruge brint til ophugning af stålkonstruktioner, hvor stålet skal gensmeltes. Men kun hvor brint er billigere end propan og butangasser, vil man normalt bruge det.

Dog er der et sted hvor man vil fortrække brint som skæregas og det er områder med underliggende tætte rum. Brinten er lettere end atmosfæren og vil forsvinde og propan ,butan og acetylen er tungere og vil desværre søge mod de underliggende rum, med en eksplosionsfare som følge.

Google er din ven Dan benyt den lidt oftere.

Rumfærgerne kunne medbringe 22700kg=22.7 ton last til lav jordbane(rumstationen). Så dine 160 ton H2 er ca. 7gange så stor en last som der kunne medbringes.

Og Oluf Bagger skrev til din oplysning: Forskning i fusion er grundforskning der har spin-off til andre brancher. Fusion vil selvom det nok heller ikke bliver billigere end at tappe den reaktor der haenger otte lys-minutter vaek engang goere det muligt at bygge vores egen lille stjerne til brug under rejser udenfor solsystemet. Det lyder da som en flugt herfra uden returbillet. Men hvis der var et returønske, hvad skulle vi der i betragtning af at det har taget Voyager 1 og 2 hele 43 år at forlade solsystemet og der er 4,3 lysår til den nærmeste stjerne Proxima-centauri

  • 1
  • 13

Jeg havde laest det som at man ville reagere brinten med ilt inden man froes det

Nemmerlig ?. Alternativt kunne man lave feks polyethylen, hvilket ville være endnu mere vægtoptimalt.

Jeg kan godt lide tanken om at rejse til stjernerne i et hult isbjerg, det giver dejlig beskyttelse imod kosmiske stråler og man løber aldrig tør for ilt.

Skal man være rigtig fancy-pansy kunne man også opbevare brændstoffet som lithiumhydrid, så er der både deuterium og tritrium lige ved hånden..... jeg ville stadigvæk bo inde i det, selvom det ikke ville være så sjovt som at bo i et isbjerg

  • 10
  • 0

Så den frosne isklump skulle beskyttes, for at kunne opbevares trykløst, indtil man var langt nok væk fra solen. For ellers

Tjaa, prøv med lidt isolering. Mon ikke 50 eller 100 lag metalliseret kapton med et lag guldfolie yderst ville reducere varmeudvekslingen effektivt? Vacuum er det eneste der er nok af i rummet, og vacuum isolering er den mest effektive isoleringsform jeg kender - anbefalet af førende kryostatfabrikanter ?.

  • 8
  • 0

Wendelstein 7-X, der er blevet bygget i tyskland, har kostet ca. 8 milliarder danske kroner. Tænker vi på, at Covid-19 har kostet Danmark 200 milliarder kroner - vil vi bytte, hvis vi kunne, med fusionsreaktorer? Eller, med atomreaktorer?

  • 0
  • 1

Jeg kan godt lide tanken om at rejse til stjernerne i et hult isbjerg, det giver dejlig beskyttelse imod kosmiske stråler og man løber aldrig tør for ilt.

Skal man være rigtig fancy-pansy kunne man også opbevare brændstoffet som lithiumhydrid, så er der både deuterium og tritrium lige ved hånden..... jeg ville stadigvæk bo inde i det, selvom det ikke ville være så sjovt som at bo i et isbjerg

En finurlig tanke er at saadan et rumskib ville skulle have store eksterne radiatorer til at komme af med varmen fra reaktoren - og den energi man kan bruge er kun mulig pga temperaturforskellen mellem radiatorerne og reaktorkernen.

Radiatorerne bliver en slags omvendte sol-paneler og man har kun energi fordi de kan koele. Saa ude mellem stjernerne laver vi solpaneler der udstraaler energi i stedet for at opfange den.

  • 0
  • 0

Jeps, det kan du gerne mene Torbjørn, men den kan ikke laste mere end 22700kg og en eksternial tank med 106 tonville gøre at den ikke lettede fra jorden. De 6 astronauter der sad i rumfærgen var veltrænede piloter der kunne deres flyve ABC og de ville ikke flyve med overlæs......glem det

Vis mig en rumfærge ned eksternial tank eller vis mig et link der fortæller om de 106 ton ekstra last.

Jeg har engang lettet i en Piber Cherokee 140 Pa28 med fulde tanke og fire passagerer om bord. Det var den sidste gang jeg prøvede den "spøg". Jeg turde kun bevæge pinden(rattet) meget forsigtigt den første time efter start. Jeg kan garantere ,at astronauter der skulle starte med 106 ton overvægt ville nægte at deltage.

  • 0
  • 12

En rumfærgeopsendelse bestod af rumfærgen fastgjort til en stor tank, der kaldes External Tank der indeholdt O2 og de famøse 106 ton H2, og to faststofraketter spændt på siden. Så et billede af rumfærgen med ekstern tank kunne være at hvilket som helst ad de 135 opsendelser der var. UDEN ekstern tank kunne rumfærgen ikke andet end at se pæn ud. Ingen, udover dig, har opfattelsen at denne tank blev slæbt med til kredsløb.

Men havde de valgt at lade rumfærgen forbruge indholdet i tanken helt op før MECO, kunne tanken have været bragt i kredsløb. Og det blev da også overvejet som en mulighed at den tomme tank kunne have været anvendt som moduler.

  • 7
  • 0

Jeg spurgte ovenfor: "Så hvorfor har man brugt enorme milliardbeløb gennem årene på at forske i fusion, når det blot synes at give begrebet evighedsmaskine en alternativ betydning, mens man næsten intet har ofret på forskning i thorium energi selvom det forekommer langt mere ligetil? Er det muligt at give en forklaring på det som os lidt mindre ånder er i stand til at forstå?"

Nu synes jeg at jeg har fået et svar som jeg kan forstå:

Fusion er grundforskning, det er ikke tiltænkt en praktisk anvendelse i en overskuelig fremtid, så det er med andre ord ikke en trussel mod gamle industrier som kulindustrien eller den danske vindmølleindustri, derfor kan forskere og ingeniører få lov at lege uhindret med det og det internationale samarbejde er ligeledes problemfrit fordi ingen interesser føler sig truet!

Helt anderledes med thorium hvis det har mulighed for i løbet af måske kun 10 år at udvikle sig til en konkurrent til gamle industrier. Man har set for 50 år siden at det kunne fungere, så nu handler det mest om at tilpasse til nutidens krav og sikre den fornødne holdbarhed og driftsikkerhed, hvilket burde være en overkommelig opgave!

Derfor ser vi straks alle de gamle argumenter mod atomkraft komme på banen så snart nogen nævner thorium, fordi man frygter for sit levebrød i VE-industrien, mens man er helt tryg ved fusion fordi man regner med at det først er klar så det kan bruges som energikilde i de stjerneskibe som man forstiller sig at man engang vil bruge til at rejse ud i galaksen!

  • 2
  • 12

Helt anderledes med thorium hvis det har mulighed for i løbet af måske kun 10 år at udvikle sig til en konkurrent til gamle industrier. Man har set for 50 år siden at det kunne fungere, så nu handler det mest om at tilpasse til nutidens krav og sikre den fornødne holdbarhed og driftsikkerhed, hvilket burde være en overkommelig opgave!

Som du skriver har baade Thorium og MSR vaeret proevet foer og man har set at det kan fungere men at der er andre reaktortyper der er meget lettere og dermed billigere at faa til at fungere, Hvis ikke det er konkurrencedygtigt med Uran og reaktorer med braendselsstaenger hvorfor saa gentage et allerede udfoert fysikforsoeg med mindre man ikke har andre muligheder?

Jeg laeser blog-indlaeggene om Thorium med interesse i det haab at folkene bag en dag skriver om noget de vil goere anderledes end de gamle forsoeg eller at de bare skriver noget teknisk om hvad de har taenkt sig. Hvis du har gode ideer til hvordan man kan loese nogle af de ulemper der blev afdaekket med de gamle forsoeg tror jeg alle her vil vaere interesserede i at hoere om det.

  • 6
  • 1

Det er et fint billede Torbjørn.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/com..

Men den store orangefætter på billedet er en brændstoftank til at forsyne rumfærgens raketmotorer med brændstof da rumfærgen er for lille til at rumme den nødvendige mængde. Den er ikke beregnet til at transportere brændstof til rumstationen. Den afkastes undervejs. Hvorfor man gør det således er for at kunne genbruge de motorer der sidder i rumfærgen. Den orange fætter er bare at betragte som en afkastelig benzintank.

Se hvor ledes det foregår

https://www.youtube.com/watch?v=oMeXcBk1x-...

Derfor kan rumfærgen stadig kun laste 22.7 ton last (herunder selvfølgeligt brint)

  • 0
  • 8

Kristian jeg var i Seascale, 3km syd for Windscale (nu Sellafield) i 1958. Jeg var der med min skoleklasse på vandretur i North Cumberland (Honeymoone District). Vi badede ved højvande i det Irskehav og havde godt nok bemærket advarselskiltene med forbudet om at drikke vand fra floderne og den lokale mælk, men hvorfor meldte skiltene intet om. Der var gamle kobberminer i området og vandet i floderne var grønt. Selleafield var very secret den gang og branden var sket den 10.10.57mener jeg.

  • 0
  • 4

Bjarke... du er jo bare dumstædig. Omtalte tank benævnes ET (External Tank). Det er den både Dan og jeg refererer til der indeholder ca 106 ton H2, og det var ganske rigtigt den der forsynede rumfærgens tre RS-25 motorer med brændstof. Det er dig, og kun dig der postulerer at vi har påstået at den tages med i kredsløb, endsige med i kredsløb indeholdende de 106 ton H2. Det Dan skrev handlede om evnen til at håndtere H2. Der var ikke nævnt noget om at tage det med i kredsløb af andre end dig!

Iøvrigt kunne rumfærgen medbringe ca. 5 ton mere til LEO end du påstår, men til ISS kun 16 ton da denne var i en højere bane. Af denne grund var Columbia ikke egnet til at besøge den internationale rumstation, da dens nyttelast var for lille til det kredsløb. I al beskedenhed tror jeg ikke du behøver belære mig om rumfærgens virkemåde.

PS: Undskyld disse indlæg der er faret langt fra emnet!

  • 7
  • 0

Supplering af:

Skal man være rigtig fancy-pansy kunne man også opbevare brændstoffet som lithiumhydrid, så er der både deuterium og tritrium lige ved hånden..... jeg ville stadigvæk bo inde i det, selvom det ikke ville være så sjovt som at bo i et isbjerg

Hej Kristian

Hvis lithium kun udgøres af:

isotopen lithium-6 og Hydrogen-2

eller

isotopen lithium-7 og Hydrogen-1

kan man måske i fremtiden lave aneutronisk fusion - og måske endda effektivt konvertere den kinetiske energi direkte til elektricitet.

Så kan radiatorene minskes drastisk.

  • 0
  • 0

Supplering af:

Tjaa, prøv med lidt isolering. Mon ikke 50 eller 100 lag metalliseret kapton med et lag guldfolie yderst ville reducere varmeudvekslingen effektivt? Vacuum er det eneste der er nok af i rummet, og vacuum isolering er den mest effektive isoleringsform jeg kender - anbefalet af førende kryostatfabrikanter ?.

Nanoskum ("med" vakuum) er sikkert også godt:

3. nov 2014, ing.dk: Forskere: Nyt nanoskum giver Rockwool og EPS baghjul som perfekt isolering: Citat: "...Det stive, porøse skum, der kun vejer 7,5 kg pr. kubikmeter og består af 99,5 procent luft, har omtrent samme mekaniske styrke som ekspanderet polystyren (EPS) eller ekspanderet polyurethan - stivheden (Young's modulus) er målt til 77 kNm/kg. Stivheden falder dog til det halve i varmt og fugtigt vejr (30°C, 85 procent luftfugtighed)...."

  • 0
  • 0

Supplering af:

En finurlig tanke er at saadan et rumskib ville skulle have store eksterne radiatorer til at komme af med varmen fra reaktoren - og den energi man kan bruge er kun mulig pga temperaturforskellen mellem radiatorerne og reaktorkernen.

Radiatorerne bliver en slags omvendte sol-paneler og man har kun energi fordi de kan koele. Saa ude mellem stjernerne laver vi solpaneler der udstraaler energi i stedet for at opfange den.

Kig på en anti-solcelle som kun behøver termisk energi - en anti-solcelle vil også virke i det lufttomme rum - endda fjernt fra stjerner:

Wikipedia: Anti-solcelle: Citat: "...Der er i flere artikler blevet fremsat den hypotese, at man kan lave fotovoltaik celler, som kan virke om natten - og om dagen hvis beskyttet mod sollys. Sådanne fotovoltaik celler kaldes en anti-solcelle (engelsk anti-solar cell), termisk udstrålings fotovoltaik celle (engelsk thermoradiative cell).[10][11] ..."

  • 0
  • 0

Så er jeg dårligt til at læse dansk Torbjørn. Dan skrev altså:

[Rumfærgen havde 106 ton H2 med op i hovedtanken. Vi har ret godt styr på at håndtere H2]

Med op betyder alle 106 ton med op i kredsløb i min opfattelse.

Ikke dumstædig, men per19. gryn ;)

  • 0
  • 10

der er andre reaktortyper der er meget lettere og dermed billigere at faa til at fungere

Jamen vi har benzinbiler der fungerer, hvad skal vi så med elbiler? :-)

Med andre ord, du kan afvise enhver teknisk udvikling med det argument!

Det er ikke udvikling at gå tilbage til et gammelt design der er blevet forkastet en gang hvis ikke man laver noget om så det virker bedre nu.

Hvad er det der har ændret sig så molten salt reaktorer er en bedre ide nu end de var midt i forrige århundrede?

  • 2
  • 0

........midt i forrige århundrede.

Undskyld har du ikke bemærket at der er kommet sattelitter,internet,Pcer,kulfiber,robotter,litiumbatterier,LED belysning,Petaflop computere og 70 års materialeforskning.

Men også en søgning efter efter stabile CO2 frie energifrembringere, der kan omsætte thorium og brugt brændsel fra de "gamle" akraftværker.

Herunder også kendskab til Akraft andre steder i verden end her i Niels Bohrs hhjemland.

  • 0
  • 7

Næh ! Dans indlæg var en kommentar til min tvivl om brint i rummet i #10

""Fint nok med deuterium/tritium blandingen, men denne blanding er nok lige så besværligt at opbevare i rummet, som brint er her på jorden, da deuterium/tritium blandingen jo er isotoper af brint .""

Og jeg svarer af princip, frem for at give Thumps Down, når jeg er uenig, da vi ikke har en PYT knap ?

  • 1
  • 6

Google er din ven Dan benyt den lidt oftere.

Rumfærgerne kunne medbringe 22700kg=22.7 ton last til lav jordbane(rumstationen). Så dine 160 ton H2 er ca. 7gange så stor en last som der kunne medbringes.

OK, du har altså lært at bruge google og har fundet LEO lastkapaciteten på runfærgen. Flot.

Du startede med udsagnet:

Fint nok med deuterium/tritium blandingen, men denne blanding er nok lige så besværligt at opbevare i rummet, som brint er her på jorden, da deuterium/tritium blandingen jo er isotoper af brint .

Hvortil jeg så fremhævede at håndtering af brint på jorden absolut ikke er problematisk. Vi taler om at lave personbiler der kører rundt med det!

Du vælger så at tolke min reference til rumfærgen som at de 106 ton i den eksterne hovedtank kommer med til kredsløb. Det kan kun skyldes at du enten er komplet blank på rumfart og dens historie (men ok, det kan der jo rettes op på med google) eller bevist forsøger at begrave dit originale idiotiske udsagn om at håndtering af deuterium/tritium i rummet skulle være problematisk.

Og så er vi slet ikke kommet ind på, som nævnt ovenfor af andre i tråden, at det villle være langt smartere at benytte en af løsningerne involverende H20 eller forskellige polymerer som H2 bærende element.

Hvis du virkelig vil rode dig ud af dit perpetuum mobile vrøvl skulle du hellere til at regne lidt på hvor meget deuterium der egentlig vil være nødvendigt for en interstellar rejse med et tidsforbrug for passagererne der er under deres levetid. Det er den begrænsende faktor for hele konceptet.

  • 4
  • 0

Men hvis vi er nødt til at brænde alt muligt l... af for at holde varmen, så er elprisen langt fra styrtdykket nok! Ellers kunne vi bare opvarme med el direkte som man gør i lande hvor man har atom- eller vandkraft!

Hvorfor bruge el, og ikke en varmepumpe? Jeg har placeret en luft-luft varmepumpe i soveværelset, som jeg også har som mit kontor. Det betyder, at stort set alt min aktivitet er i et enkelt rum. Er jeg syg, så skruer jeg varmepumpen op på 30 grader, og det koster stort set intet - jeg kan ikke se det på strømregningen. Jeg kan ikke se årsag til at fråse med energien, når vi har teknologien til at lade være. En gang i fremtiden forventer jeg, at vi får en ren energikilde, hvor vi måske ikke behøver at tænke så meget over forbrug. Men, jeg tror ikke, det bliver indenfor min levetid. Måske går det et par hundrede år. Det som er relevant i dag, er at reducere forbruget, og at tilvejebringe energi, så miljøvenligt som muligt. Måske vil det over 50 år have en omkostning, der svarer til Corona krisen.

  • 1
  • 1

Den er god nok. Prøv at læs op på hvorfor man byggede Windscale og ikke mindst hvorfor der gik ild i l...tet.

Windscale var ikke et atomkraftværk, men et anlæg til produktion af våbenegnet plutonium. At mange så skamrider eksemplet som argument imod atomenergi må skyldes omd vilje eller mangel på viden om atomanlæg.

Bramden skyldes at en medarbejder lukkede atmosfærisk luft ind til opvarmning af grafitkernen i stedet for ren kvælstof, grafitten skulle nemlig opvarfmes for at forhindre de blev skæve - Wegener-effekten. Sådan fungerer det altså ikke i et atomkraftværk, så Winscale kan ikke bruges som argument imod atomkraft, ligesom man jo helle rikke kan forbyde shokolade, der indeholder præcis samme stoffer, som man fremstiller Trotyl af!

  • 2
  • 6

Windscale var ikke et atomkraftværk, men et anlæg til produktion af våbenegnet plutonium. At mange så skamrider eksemplet som argument imod atomenergi må skyldes omd vilje eller mangel på viden om atomanlæg.

Bramden skyldes at en medarbejder lukkede atmosfærisk luft ind til opvarmning af grafitkernen i stedet for ren kvælstof, grafitten skulle nemlig opvarfmes for at forhindre de blev skæve - Wegener-effekten. Sådan fungerer det altså ikke i et atomkraftværk, så Winscale kan ikke bruges som argument imod atomkraft, ligesom man jo helle rikke kan forbyde shokolade, der indeholder præcis samme stoffer, som man fremstiller Trotyl af!

Jeg har det bedst med, at visse lande ikke har atomkraft.

Har de atomkraft, så vil det føre en atomindustri med sig. Og sandsynligvis være kortere vej, til at kunne producere våbenplutonium, eller risiko for, at radioaktivt affald kan komme i hænderne på terrorister, og brugt i beskidte bomber. Vindmøller giver ikke tilsvarende bekymring. Samtidigt, er vindmøller måske det som forbruger færrest CO2 ækvivalenter, produktionen og opsætning af vindmøllerne taget i betragtning.

  • 5
  • 3

Windscale var ikke et atomkraftværk, men et anlæg til produktion af våbenegnet plutonium

Netop, derfor anvendt som prima eksempel på anlæg til transmutation af grundstoffer, først U -> Pu og efterfølgende Li->Tritium [suk].

Hvis dine læseevner rækker så langt, så grav dig ned sagen om de barberede kølefinner på materialecontainerne i Windscale stakken. Det er et klasseeksempel på hvor farlig atomkraft kan være når ambitioner og politiske hensyn vejer tungere end sikkerhed.

Hvad er det iøvrigt i chokolade der fremstilles trotyl af? Kakaobønnerne elker sukkeret?

  • 6
  • 1

Søren, jo jeg har. Jeg læste det som Winscale var et atomkraftværk. Det var det ikke, det var derimod et til lejligheden opført anlæg der var designet til at producere våbenegnet materiale, ikke et anlæg til at producerede strøm.

Winscale kan ikke bruges til noget som helst i en debat om atomenergi eller ej. Det kan Tjernobyl forresten heller ikke, for den specielle reaktortype findes kun i Rusland. Forskellen er at denne reaktor er overmodereret hvilket betyder, at den løber løbsk hvis kølevandet forsvinder. Alle andre typer går i stå, hvis kølevandet forsvinder!

Min mening er i øvrigt, at Danmark er for lille til atomenergi med de nuværende gængse typer, vi skal ned i størrelse f.eks. med små, modulære reaktorer, før det bliver interessant. Om det er thorium eller uran er ret ligegyldig, der er brændsel nok til ind i næste Istid. Men noget skal gøres for at få fossil energi udfaset, løsningerne er ikke fundet endnu.

Stellaratoren har jeg altid anset som den bedste type fusionsreaktor, alene pga. den fungerer kontinuerligt. At bruge enorme ressourcer på en reaktor, der ikke fungerer konstant er spild af ressourcer. At tro at man slipper for radioaktivitet med fusionsmaskiner er naivt, der er særdeles voldsom stråling. Den kan forresten benyttes til at "formere" natururan fra U-238 til U-235 ved at lægge et lag natururan som strålingsdæmpende. Så der er såmænd uran nok til ind i næste istid. En PWR i containerskibe vil være et naturligt skridt for at spare olie.

  • 4
  • 9

Hvis dine læseevner rækker så langt, så grav dig ned sagen om de barberede kølefinner på materialecontainerne i Windscale stakken. Det er et klasseeksempel på hvor farlig atomkraft kan være når ambitioner og politiske hensyn vejer tungere end sikkerhed.

Hvad er det iøvrigt i chokolade der fremstilles trotyl af? Kakaobønnerne elker sukkeret?

Mine læsefærdigheder har vist mig, at det ikke varkølefinnerne der var problemet, men at en dårlig briefet medarbejder lukkede ilt ind til det glødende kul, men det største problem var vel at designerne overhovedet tillod at man kunne gøre det.

Trotyl består af C, H, N, O, som også findes i chokolade, brød, og andre fødevarer. (Jeg har ikke selv fundet på denne vits!).

Atomenergien er vel nok den teknologi, der har den bedste sikkerhed, hvilket kan ses i statistikken over uheld. Ingen a-værk må startes op før et internationalt organ (NRC) har givet lov, de kan ved en inspektion beordre et hvilket som helst værk at lukke øjeblikkeligt. I hvert fald i den vestlige Verden. I modsat fald lukkes der for brændsel mv. Indien måtte tilsidst krybe til korset og indgå en traktat der betyder international kontrol med alle værker. Skrækhistorierne om bombefremstilling er nonsens, alt brændsel er under international kontrol (- Kina). Ingen bomber er fremstillet af brugt brændsel fra atomenergien, det er en skrøne. Peoblemet er den lange byggetid, financieringen og velmenende mennesker.

Det er underligt at den bedste kun mod CO2-udledningen bliver stemt ned af de meget aktive "klimatilhængere".

  • 6
  • 12

Hvorfor Bornholm Jens? Derovre er de ikke nok til at aftage varme og strøm . Jeg ville vælge Lynetteholm. For så kunne man anvende kølevarmen i København. Det ville give et langt renere miljø i Hovedstaden, når man anvendte Akraft istedet for træpiller til energifremstilling. Affaldsforbrændingerne bliver københavnerne næppe fri for. For ingen er intereserede i at få sådanne værker her ude på landet ?

  • 4
  • 6

Hvorfor Bornholm Jens? Derovre er de ikke nok til at aftage varme og strøm . Jeg ville vælge Lynetteholm.

Tanken med Bornholm, er det er så afsidies, at hvis der skete et uheld så vil man kunne lukke og frede øen, og lave den om til fugleø. Og, der er så vidt jeg ved ingen sygehuse på Bornholm, der anvender kontraststof - det betyder, at der kan sættes krav til, at alle der ankommer til øen, er fri for kontraststof. På den måde undgås, at atomkraftværkets følsomme detektorer går aktive. Jeg forestiller mig, at alle på øen får udleveret gratis detektorer, og at der laves en handlingsplan for øen. Men, når vi kommer til det praktiske, f.eks. med henblik på at anvende varmen, så er nok andre steder der er mere praktiske.

Spørgsmålet er hvor vigtigt at det er at producere fjernvarme - måske er bedre, at producere lidt ekstra strøm, og at anvende strømmen til lokale varmepumper. Jeg tror, at den ekstra strøm vi kan hive ud, ved at ikke producere fjernvarme, kan drive en lokal varmepumpe med god effektivitet, og sætter spørgsmål ved om fjernvarmerør, tilslutningspligt, og alt besværet betaler sig.

  • 0
  • 7

google en smule Jens og finde ud af hvad der de farligte energi frembringer totalt set. Det er antageligt ti gange farligere at læse om Akraft end andre endnu farligere energifrembringelses metoder her på ingeniøren, da man nemt kan få et slagtilfælde at læse det vrøvl du skriver om Akraft .

  • 4
  • 3

google en smule Jens og finde ud af hvad der de farligte energi frembringer totalt set. Det er antageligt ti gange farligere at læse om Akraft end andre endnu farligere energifrembringelses metoder her på ingeniøren, da man nemt kan få et slagtilfælde at læse det vrøvl du skriver om Akraft .

Det er ikke vigtigt, hvor farligt at A-kraft er. Det vigtige er, at befolkningen føler sig sikker. Og ligesom at vi har en plan (eller har haft) "hvis krigen kommer", så mener jeg også at man bør have en plan, for værst tænkelige uheld, hvis vi får a-kraft. Ikke fordi, at vi forventer det sker. Vi forventer heller ikke, at der kommer krig, når man laver en beredskabsplan der fortæller hvad vi skal gøre hvis krigen kommer. Værre, ser det ud, når den kasseres - desværre er tendens til, at der altid går galt, når planen er droppet. Det er altid en god idé at have en plan - om den offentlige plan, så er den reelle plan, og om den er realiserbar, eller bluf for folket, det ved vi ikke. Men, den er til for, at berolige befolkningen, og få alle til at føle sig sikre.

  • 0
  • 4

Det er ikke vigtigt, hvor farligt at A-kraft er.

Men det er vigtigt hvad det koster i hele livscyklen. ORNL's højt besungne MSR leverede 7-8MW termisk. En stor vindmølle leverer 7-8MW elektrisk

Selv hvis en reaktor kostede det samme som en vindmølle, så er det ekstremt meget dyrere at rydde op efter (fissions)atomkraft. Oprydningen efter Risøs tre miniputreaktorer kostede i størrelsesordenen en milliard. Hvis et vindmøllelaug går fallit er det ret nemt at rydde op efter dem. Hvis et "reaktorlaug" går fallit, hvor er pengene så til at rydde op efter dem? Går de f.eks konkurs som følge af et sikkerhedsnedluk, hvor saltproppen i reaktoren er røget og der er salt i hele kælderetagen, er vi ude i en oprydning der får Risøs dekommisionering til at ligne en skovtur.

Det er ikke nemt. Jeg er stadigvæk (teoretisk) for atomkraft, men det skal være de rigtige løsninger, de rigtige steder - f.eks. på vores nye energiøer.

Hvis energi bare skal være billig skal vi måske glemme konstant strømproduktion og i stedet kaste ressourcer i hvorledes vi kan gøre vore forbrug (endnu) mere flexibelt?

  • 9
  • 0

Men - Hvor vil du lægge et A-kraftværk i Danmark?

Jeg vil vælge Bornholm...

@Jens Så vil jeg stemme imod ved en folkeafstemning. Så skal man jo sende strømmen til Sverige, nej den går ikke. Som jeg skrev ovenfor, så mener jeg at Danmark er for lille til atomkraftværker, pt., vi egner os mere til mindre, modulære værker. Men vi kunne så i stedet medvirke med en positiv holdning, men det giver ingen stemmer ved politiske valg.

Tidligere foreslog man Gyllingnæs, men dengang var olie billigere at lave strøm på, så ELSAM var ikke interesseret dengang. Det vi kan gøre er at være positive overfor teknikken og ikke som Tyskland skrotte deres eminente PWR-anlæg pga. tsunqamirisiko (ja, du læste rigtigt)), og i stedet opføre brunkulsværker, som laver billig strøm. At det så koster mere i hospitalsudgifter med årene ser man ikke på. Uanset hvad, så har atomenergien den bedste sikkerhedsstatistik af alle teknologier, den sørger for renere luft uden partikelforurening etc. etc. I stedet for affaldsdynger på størrelse med Himmelbjerget, klarer man sig med mængder svarende til et parcelhus.

  • 2
  • 4

Men englænderne udråbte i sin tid Calder Hall der ligger på windscalegrunden (nu Sellafield) som verdens første Akraft drevne elkraftværk.

@Bjarke, du har som altid ret. Mange blandede de 4 små reaktorer ved Calder Hall sammen med naboen, der fremstillede plutonium til Englands atombombeprogram, når Frankrig havde nogle stykker, måtte England da også være med! De 4 små 50 MW-værker var ganske rigtigt blandt de første a-værker i drift, men deres atomprogram var ikke det man forstår ved standard, det blev derimod PWR-typen, da den kunne anvendes til el, ubåde, hangarskibe og isbrydere. En skam at containerskibe ikke blev forsynet med disse reaktorer, der kunne spare en enorm mængde olie.

  • 1
  • 4

Selv hvis en reaktor kostede det samme som en vindmølle, så er det ekstremt meget dyrere at rydde op efter (fissions)atomkraft. Oprydningen efter Risøs tre miniputreaktorer kostede i størrelsesordenen en milliard. Hvis et vindmøllelaug går fallit er det ret nemt at rydde op efter dem.

@Kristian, jeg er meget enig i det meste, blot Risø ikke blandes ind i sagen. Risøs affald kan da let deponeres sikkert, det sker i øjeblikket, men mange vil partout have det placeret i 500 m dybde. Risø er jo ikke et atomkraftværk, det er de anlæg, som producerer radioisotoper til nuclearmedicin heller ikke. Jeg har drukket et glas af radioisotoper før en PET-scanning, et genialt instrument der kan påvise kræftceller i kroppen oma. ting. Kontrastundersøgelser er også en udløber af atomreaktorers virksonhed, som har hjulpet både mennesker og dyr. Jeg var medejer af en lille vindmøllepart, der krakkede (da Auken indførte fuldlasttimer!), der ligger enorme mængder beton ned i jorden endnu. Man rydder kun det øverste. Men vindenergi og atomenergi er ikke konkurrenter, de supp lerer hinanden i kampen for at udfase fossil energi. At der i USA er sket mange flere dødsfald med vindenergi end ved atomenergi er nok ikke noget der kan bruges til noget, for der er kun tale om en snes dødsfald med vind, der er ingen der kan relateres til atomenergien. I USA indbetales et vist belæg pr. kWh til et fond, som forbundsstaten skal bruge tuil at slutdeponere atomaffald. Det skulle være sket i 1998, men intet er sket, bortset fra at Obama + en guvernør i forbindelse med et valg fik skrottet planerne med Yucca-bjerget som slutdepot. Nu ligger alt det "farlige" affald på pladserne hvor der er a-værker. Hvor mange er døde af dette affald? Svaret er nul.

  • 3
  • 6

Tak for det gode og interessante indhold!

Et enkelt spørgsmål: Behøver den være rund? Hvis partiklerne alligevel forbliver nær deres 'fødested' indgrændset af kraftigere magnetfelt, var det da nærlæggende bare at have den til at være lige, og så 'stramme snøren' i hver ende.

Måske den skal være længere end den udrettede torus for samme ydelse, men det må alt andet lige være billigere med standard komponenter.

  • 0
  • 1

BxL du ved

Undskyld jeg skulle have været mere præcis. Den skal rigtig nok have en høj fart på tværs af magnet feltet. Det giver en kraft så den står og snurrer rundt om en B linje, men fart på langs af B-linjen giver ingen kraft.

I videoen viser han en simulering hvordan de udnytter det til at holde partiklen inden for et lille område.

  • 0
  • 2
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten