¿Se resolverá la crisis energética si la fusión nuclear sostenida se convierte en realidad? ¿Cuáles son sus efectos negativos?

Incluso como partidario, debo admitir que habría desventajas en el poder de fusión.

El poder de fusión sería solo una herramienta.

Como un martillo o una pistola.

Las herramientas solas son benignas: la humanidad, colectivamente, decide cómo se usan. Por lo tanto, las soluciones a muchos problemas aún requieren buena voluntad política, incluso si obtenemos nuevas tecnologías, como el poder de fusión.


Impactos directos : si tuviera plantas de energía de fusión, en todas partes, en la tierra hoy en día, tendría que lidiar con estos impactos directos:

1. Calor. No puedo escapar de esto, mucha energía significa mucho calor. Ese calor probablemente terminará en los océanos. Ahora, si la fusión reemplaza a los combustibles fósiles, está deteniendo efectivamente la emisión de gases del calentamiento global. Entonces la tierra comienza a descargar el calor mucho más rápido en el espacio. Sería similar a quitarle una chaqueta de invierno a alguien, y al mismo tiempo darle sofocos.

2. Pequeña huella radiactiva: Fusion tiene el potencial de hacer la huella radiactiva más pequeña de cualquier tecnología nuclear. Depende del combustible que quemes, tienes muchas opciones diferentes, aquí hay tres: (1) Deuterio, (2) Deuterio-Tritio o (3) Boro-11. Si quema el Boro-11, no obtiene radiactividad directa, pero indirectamente, puede obtener una cámara de reactor radiactivo. Básicamente algunos metales radiactivos.

3. Precios de la energía: difícil de predecir cuál sería el precio de la energía, si existiera el poder de fusión. Lo apuñalé en la publicación de mi blog “Oh, las posibilidades”. Aquí hay un ejemplo de algunos de los precios que miré:

Cualquiera puede adivinar cuáles serían los impactos políticos, culturales y económicos de esto. Por un lado, los combustibles fósiles son una parte importante de la economía global y el sistema político. El poder de fusión podría interrumpir todo eso.


Impactos indirectos: la energía de fusión representa energía barata, abundante y sin carbono; con una huella radiactiva muy baja. La humanidad, tradicionalmente, no ha tomado buenas decisiones cuando tenemos mucha energía. Podríamos usar esta energía para alimentar una guerra mundial o destruir más de nuestro planeta. Pero, ¿cómo piensas acerca de todo el planeta como un sistema? Algunos investigadores analizaron esto en los años 70 y obtuvieron una respuesta. Escribieron un libro sobre el tema “Los límites del crecimiento”. Es un buen libro (pero aterrador). Podría resumir sus conclusiones con este argumento (para todo el planeta):

El poder de fusión, también conocido como energía barata, movería estas líneas.

Si queremos evitar los problemas que esta trama predice que necesitamos trabajar juntos, debemos conservar nuestro planeta y pensar a largo plazo. Fusion puede ayudar, pero finalmente depende de nosotros.

análisis de caso: ¿qué sucederá si la producción controlada de energía de fusión nuclear se hace realidad?

La ciencia y la tecnología es la herramienta, el medio para servir a nuestro objetivo, propósito. Y esta herramienta, significa que debe usarse en un proceso para alcanzar la meta. Y el proceso debe llevarse a cabo en un sistema social para que pueda implementarse. Y este sistema social tiene que ser apoyado por sistemas de soporte naturales (ecosistema terrestre y sistemas termodinámicos) …

Si bien el objetivo, el propósito, el proceso para alcanzar el objetivo y cumplir el propósito, el sistema social que permite que este proceso sea operado en su interior, todos son decididos por las ciencias sociales.

Las ciencias sociales deciden nuestro objetivo (destino), proceso (en qué dirección vamos), sistema social (bajo qué reglas llevamos a cabo esta acción). Esta parte es lo más importante, es decisivo para todo si es un proyecto válido o no. Cuando esto se decide, viene la segunda cosa importante: qué tan rápido puede ir. Y esta parte es decidida por las ciencias naturales: ciencia y tecnología. Hay un límite de tiempo decidido por la reserva de provisiones materiales para apoyar su viaje: debe alcanzar su objetivo antes de que se agoten sus provisiones.

Cuando nuestras provisiones – la reserva de valor real en la Tierra es limitada, no podemos darnos el lujo de ir por el camino equivocado, y cuanto más rápido vayamos por el camino equivocado, peor estaremos en este viaje. Y eso es exactamente lo que estamos haciendo ahora: usar toda nuestra ciencia y tecnología para satisfacer nuestras necesidades materiales, disfrutar de nuestras vidas, enriquecernos, competir por el poder. Perdimos, pero corremos rápido; Celebramos la velocidad pero no nos importa la dirección en la que vamos. ¡Que peligroso!

Escuché las noticias de televisión que predicen que los humanos pueden lograr una producción controlada de energía de fusión en 50 años. Solo espero que los humanos puedan lograr la transformación de nuestro sistema social antes de ese momento; de lo contrario, el avance de la tecnología solo nos llevará a la dirección equivocada mucho más lejos y nos hará mucho más daño. No es mi trabajo especular si se puede lograr la producción controlada de energía de fusión o cuándo se puede lograr; Lo que quiero hacer aquí es estimar lo que sucederá (cuál es el efecto) si se logra en el futuro algún día.

1. Cuando el objetivo está mal, todo saldrá mal.

La ciencia y la tecnología es la herramienta, el medio para servir a nuestro objetivo, propósito. El propósito al que sirve decidirá que esta tecnología será beneficiosa o perjudicial para nosotros para nuestro interés real: la supervivencia perpetua humana.
El uso de la ciencia y la tecnología para cumplir el propósito de satisfacer las necesidades materiales del presente humano a corto plazo y en constante crecimiento solo resultará en que la vida presente y a corto plazo de las personas sea más difícil y la cadena de la vida humana en un futuro más corto.

2. Experiencias históricas sobre los efectos de los avances de la ciencia y la tecnología en la sociedad humana.

Creo que esta parte sería mejor dejar que los lectores hicieran la investigación y llegaran a la conclusión: es una serie de hechos históricos que se han registrado, y ahora estamos viviendo esas consecuencias, y podemos esperar lo mismo. sucederá en el futuro una y otra vez si la regla del juego no cambia. Y el resultado final puede predecirse mediante una lógica simple: el valor real en la Tierra se agotará y este proceso se detendrá. Pero cuando la realidad de esa época lo demuestre, la lección no será de utilidad para nadie porque nadie puede sobrevivir para entonces.

3. El desarrollo de la ciencia y la tecnología fundamentalmente no puede acelerar el crecimiento de las necesidades materiales humanas.

En las condiciones sociales actuales, cualquier avance de la ciencia y la tecnología solo da como resultado un aumento de la producción y el consumo de población y materiales que solo dará como resultado un agotamiento temprano y una cadena de vida más corta. Nunca nos dará el salto cualitativo a la meseta de información efectiva más alta que nos permita obtener acceso y usar un valor real en el espacio y vivir allí.
El consumo humano de valor real tenderá a crecer de manera explosiva, pero la capacidad humana para usar el valor real en el espacio necesita la evolución de toda la vida de la Tierra.

4. ¿Puede la producción controlada de energía de fusión resolver el problema energético mundial de una vez por todas?

Una estimación aproximada:

Condiciones:
En este cálculo, omitimos algunos factores para que sea más fácil de calcular (ya que este cálculo es solo para fines de análisis cualitativo);
Suponga que la tasa actual de consumo de energía humana no aumentará;
Descuide la pérdida de eficiencia en la producción de material y la producción de energía en el proceso de producción de energía de fusión controlada.

Datos:
Agua de mar total mundial: 1.2340436 x10²¹litre; (datos de búsqueda en internet)
1 litro de agua de mar contiene energía de fusión = 300 litros de gasolina; (escuchado de las noticias de CCTV)
La energía en 1 litro de gasolina = 32.0 x 10⁶Joule; (datos de búsqueda en internet)
Consumo total de energía mundial en 2013 (estimación de IEA, datos de wikipedia.org): 3.89 x 10²⁰ Joule.

Cálculo:
Energía de fusión total en agua de mar: 1.2340436 x10²¹litre x 32.0 x 10⁶Joule x 300 litros = 11.846818 x 10²⁷ Joule.
Si la producción controlada de energía de fusión se hace realidad, ¿cuánto tiempo puede durar si nuestro consumo total de energía permanece en el nivel de 2013?
11.846818 x 10²⁷ Joule / 3.89 x 10²⁰ Joule = 30.454544 x 10⁶ años ≈ 30 millones de años

De este resultado podemos ver:

1) No es una solución completa para nuestro problema energético.
Todavía es una solución temporal, aunque puede durar 20 millones de años (considere en todos los factores). Todavía tenemos que aplicar el uso planificado de nuestra energía para llegar a un futuro lejano. Esta cantidad de energía no es suficiente para alejar un poco la órbita de la Tierra del Sol para compensar el efecto de calentamiento causado por el aumento de la radiación solar, sino que solo nos da menos de 30 millones de años de uso de energía en condiciones de que:
(1) El uso humano de la energía no aumentará de ahora en adelante.
(2) El ser humano prohibirá totalmente la explotación de energía geotérmica: la explotación de energía geotérmica provocará que el agua de mar acelerada llegue a la Tierra.
(3) Los sistemas de soporte naturales no colapsarían: el sistema ecológico no colapsaría en este período. El sistema geotérmico aún funciona.
(4) El sistema social humano no colapsaría en este período.
2) No puede vernos a través del alcance natural de la vida en la Tierra.
Además de las razones mencionadas anteriormente, hay algunas condiciones naturales que también limitarán nuestro uso planificado de energía de fusión controlada:
(1) Incluso sin usar energía geotérmica, nuestra agua de mar actual se está sorbiendo en la Tierra a razón de mil millones de metros cúbicos por año. A este ritmo, el agua de mar solo puede durar mil millones de años en adelante. Y por proceso natural, esta tasa debería acelerarse cuando el calor interno de la Tierra se disipe de forma natural. Y mientras tanto, la radiación del Sol habrá aumentado en un 10% en intensidad en este período (mil millones de años, a razón de un aumento del 1% cada 100 millones de años, como nos dijo un científico).
3) Incluso si la energía de fusión controlada se hace realidad, todavía necesitamos un sistema racional que nos guíe hacia un futuro lejano para alcanzar nuestro objetivo final. En realidad, necesitaremos más un sistema racional porque si la energía de fusión tiene el propósito equivocado de satisfacer las necesidades cada vez mayores del consumo de material humano, solo causará más daño al futuro humano. Necesitamos toda la vida de la Tierra de 2 mil millones de años para evolucionar al nivel de sobrevivir sin la Tierra.

5. Bajo la producción controlada de energía de fusión, ¿pueden la producción mundial de materiales y la capacidad de carga del medio ambiente alcanzar la sostenibilidad? ¿Cuáles serán las condiciones de supervivencia que cambiarán las personas en el mundo?

Al igual que todos los avances en la ciencia y la tecnología en la historia, si esta supuesta producción controlada de energía de fusión se hace realidad, afectará a la vida humana de la misma manera que lo que sucedió antes: alivia temporalmente la limitación de las necesidades materiales de las personas, seguida de un aumento de la población y la producción. , consumo. Entonces, muy pronto, otras limitaciones naturales surgirán como “cuellos de botella” frente a las necesidades de material humano: tierra, agua, calidad del suelo, calidad del aire, biodiversidad, salud del sistema ecológico, salud humana. Y la gente intentará abrir los “cuellos de botella” uno por uno, y mientras tanto creará más y más y más y más problemas …
Como de costumbre, este avance tiene el propósito equivocado y causa más daño al futuro humano y resulta en una vida más difícil para las personas. (Consulte el artículo anterior: ¿Cómo el crecimiento empobrece a las personas?) Y por el gran impulso al consumo de valor real, definitivamente acortará la cadena de vida humana de una manera significativa, mientras que todavía no está en el nivel de ciencia y tecnología de la próxima meseta – Sobrevivir sin la Tierra. Será un nivel totalmente diferente.

6. La naturaleza del juego actual: insostenibilidad.

En un sentido lógico, cuando el valor real es limitado y desea usarlo durante el período de tiempo más largo, la solución fundamental es usarlo lo menos posible de una manera planificada, pero no profundizar en la posibilidad de cómo usarlo más. y úsalo más rápido.
El juego actual sigue siendo el primitivo juego antiguo de libre competencia y selección natural. En este juego, la ciencia y la tecnología modernas sirven al viejo objetivo: la lucha por el interés individual y grupal presente y a corto plazo, en un proceso natural, la libre competencia y la selección natural, este proceso se lleva a cabo en un sistema social natural que establece las condiciones y reglas que hacen que el proceso natural sea estable y dominante, a pesar de que ahora este proceso está causando efectos desordenadores en todo el sistema social.
La “innovación” nos lleva allí, pero primero tenemos que innovar el viejo juego e innovar en el nuevo juego racional para que todas las innovaciones en ciencia y tecnología puedan servir a los humanos de una manera positiva y llevarnos “allí”: llegar al final objetivo: supervivencia perpetua humana.

¿Qué “crisis energética”?

Tenemos:

Recursos de carbón, petróleo, gas, biocombustibles, energía hidroeléctrica, termoeléctrica, energía nuclear , eólica, solar e incluso energía mareomotriz . La fusión nuclear es solo una cosa más interesante que podríamos usar para mantener nuestras casas iluminadas.

También pasará un tiempo antes de que aparezca un reactor Fusion económicamente factible. Se está trabajando en eso, seguro … pero podrían pasar décadas antes de que veamos reemplazar todas esas otras fuentes de energía que hemos aprovechado. Algunos de los cuales aún no hemos comenzado a hacer tapping por completo.

Nuclear Fusion tiene el potencial de impulsar nuestro mundo en un grado más eficiente que cualquier otra fuente que hayamos intentado utilizar. Con la ventaja adicional de que es relativamente libre de contaminación. Es por eso que se está persiguiendo. Mi ferviente esperanza es que la tecnología esté lista para el horario estelar antes de enfrentar una verdadera crisis energética.

Agrego algunos comentarios a todo lo que se dijo hasta ahora.
Cómo se produce, almacena y transporta la energía es un problema económico / político. Diferentes países pueden adoptar diferentes enfoques.

Muchas respuestas han analizado las diversas tecnologías, fósiles, nucleares y diversas energías renovables. Si bien todavía hay enormes avances por hacer, la tecnología es secundaria a la política y la política.

Si observa estas tecnologías, puede diferenciarlas en “producción a gran escala en los miles de MW” y “escala pequeña en el rango de kW a pocos MW”.

Si te enfocas en los Estados Unidos como ejemplo. Estados Unidos está dominado por grandes compañías de producción de energía cuyos intereses son mantenerse dominantes. La producción a pequeña escala es una amenaza en este momento.

Sin embargo, estas empresas pueden decidir invertir en energías renovables utilizando su gran cantidad de capital. Pero para hacerlo, también necesitaríamos la voluntad política para crear las líneas de transmisión. Eso es difícil debido a las leyes de dominio eminente. También necesitaríamos almacenamiento, precios variables, medición neta, capacidad de almacenamiento privado, etc. (por ejemplo, automóviles eléctricos que podrían proporcionar la capacidad máxima de almacenamiento en un garaje durante unos días).

Mi opinión es que el futuro de la producción de energía ahora depende de las políticas, la política y la economía. La tecnología avanzará donde las políticas lo conduzcan.

Para estar seguro: lo anterior es mi opinión personal. Es compartido por algunos formuladores de políticas y grupos de expertos. Pero, por supuesto, hay otros puntos de vista sobre cómo se formará el futuro.

En realidad, la fusión nuclear es la única forma de energía disponible para nosotros, ya que impulsa todo en nuestro planeta, incluidas todas las fuentes de energía renovables y no renovables. Incluso podría pensar en todas las fuentes de energía como baterías para la energía producida en la fusión nuclear dentro del sol. El problema es que ocurre fuera de nuestro alcance físico para controlarlo y en millones de grados K.

La fusión nuclear fría (el frío es estrictamente relativo) definitivamente proporcionará una solución energética limpia, controlable y a largo plazo.

Pero a partir de ahora, se requiere demasiada energía para mantener (y mantener) la fusión en comparación con lo que generamos a partir de ella. Por lo tanto, la fusión fría es actualmente una ciencia ficción como el viaje en el tiempo, ni se descarta ni se ha logrado todavía.

Absolutamente podría si pudiéramos hacerlo bien. Es a la vez seguro y limpio. Desafortunadamente, también es increíblemente difícil. Tienes que crear las mismas condiciones que se obtienen en el centro del sol aquí en la Tierra, y esas son algunas condiciones bastante extremas.

Hemos estado trabajando en ello durante aproximadamente 30 años más o menos. Finalmente estamos comenzando a ver algo de luz al final del túnel, pero incluso cuando lo hagamos, tomará bastante tiempo, probablemente décadas, explotar la tecnología a escala industrial.

¿Qué crisis energética? Con todos los tipos de energía disponibles, no es difícil producir energía. Demonios, si decidiéramos reciclar nuestros desechos nucleares (lo que hacen todos menos nosotros) podríamos alimentar a todo Estados Unidos en los años venideros justo en lo que tenemos actualmente a la mano en este momento. Eso es solo fisión nuclear, solo con nuestro suministro actual.

Pero sí, la fusión sería un gran salto adelante si pudiéramos hacerlo bien. Desafortunadamente, es algo en lo que hemos estado trabajando durante décadas y todavía no tenemos algo que podamos usar. El concepto básico es simple, pero cuando se trata de ponerlo en práctica, literalmente estás tratando de cosechar la energía del sol.

La parte de fusión se resolvió hace 4.500 millones de años, cuando nació el sol. Todo lo que tenemos que hacer ahora es colocar algunos receptores negros o azules a base de arena en nuestros techos para cosecharlo, y algunas baterías para cuando el otro lado de la tierra esté frente al reactor de fusión.

Se están instalando dispositivos simples de recolección por fusión:


Lockheed Martin cree que tiene la respuesta: @Compact Fusion
Tan pequeño como un autobús.

Mucho escepticismo de la comunidad @Tokamak. Tan grande como un edificio.

La posible introducción de helio -3 podría cambiarlo todo. El deuterio con la entrada de litio para producir tritum también está bajo investigación. La construcción de ITER en el sur de Francia continuará este debate.

Reactores de torio y energía solar … Nuff dijo

Hay muchas maneras de resolverlo. Sus compañías de energía y sus grupos de presión son pensadores a corto plazo.
Prefieren ganar dinero ahora que preocuparse por el bienestar de todos los demás. Es un cliché corporativo … pero hay una razón por la que existe

La fusión es
hidrógeno + hidrógeno = helio + energía.

entonces sí, ya que no depende de materiales radiactivos raros, puede resolver muchos problemas.

Pero también recuerda que así es como el sol produce su calor. ¿Quieres un pequeño SOL en las afueras de tu ciudad?