24.4.2024 | Svátek má Jiří


Diskuse k článku

VĚDA: Před námi fyzika (3)

Naše putování po fyzikálních laboratořích pokračovalo stále více na jih. Navštívili jsme Institut Laueho a Langevina v Grenoblu (viz 2. díl) a polykali kilometry po silnicích mezi alpskými velikány.

Upozornění

Litujeme, ale tato diskuse byla uzavřena a již do ní nelze vkládat nové příspěvky.
Děkujeme za pochopení.

Zobrazit příspěvky: Všechny podle vláken Všechny podle času
P. Rada 19.10.2015 8:25

"Nevznikají emise CO2 ani radioaktivní odpad" ???

Pěkné čtení ale s několika podstatnými omyly.

Masivní uvolnování neutronů při typu fůze v tokamaku navržené a totiž zapříčinuje vznik indukované radioktivity.  Až se ale bude mnohatunové zařízení jednou demontovat, tak v případě že předtím bude dlouhodobě pracovat, bude nutné vše uložit jak nebezpečný radiokrivní odpad. Nebude ho jen zdaleka tolik jako u JE.

Povážlivější chybou autorky ale je tvrzení, že nevzniká CO2.

To je totiž emitováno už NYNÍ !!! - při vlastní stavbě a to masivně. Všecna ocel se musela vytavit, pro všechen beton vypálit cement, vše se svážÍ auty na fosilní paliva.... Když se toto poctivě sečte a domyslí do důsledků, pak u takto sofistikované investice vyjdou už nyní imise zhruba odpovídající emisím tepelné elektrárny o výkonu elektřiny která by se za pořizovací cenu tokamaku dala nakoupit. V tomto směru je uhlíková stopa při zrodu Tokamaku ale i JE velmi vysoká, ve a eliminovat by ji mohla až životnost násobně překračující i tu plánovanou. To se ale zřejmě ještě nestane a kdo ví zdali vůbec?

Ta otázka "zdali vůbec" je dána faktem, že energii jen nezískáváme spalováním jak se nám to jeví ale musíme energii nejprve vynaložit na to, abychom ji posléze získaly. To platí jak při těžbě ropy kdy se musí pohánět čerpadla a celý distribuční systém, tak u táboráku kdy si pro dříví musíme nejprve dojít a i u toho tokamaku, kdy je třeba prvotně velmi masivní množství energie do stavby vložit atd. Pokud se v konečné bilanci nepodaří takto vytěžit víc jak cca pětinásobek investované energie, nelze takový zdroj jako pro civilizaci dominantní dlouhodobě využívat. Tzv EROEI má totiž civilizační limit a získáli jakákoli civilizace energie méně než .... rozpadne se na boj jednotlivců o přežití. Fantazie o tom, že už jen při větším zisku s reakce než je vložené jsou proto velmi nebezpečné pro samu podstatu lidského bytí. Jsme totiž teplokrevný živočišný druh, který je na úhrnou míru energetického zisku ve svém prostředí enormě závislý.

J. Mlynář 19.10.2015 9:03

Re: "Nevznikají emise CO2 ani radioaktivní odpad" ???

No a právě proto je třeba nahradit fosilní zdroje jinými, ne? Slunce evidentně s žádným pětinásobkem problém nemá už hodně dlouho. Jen jedna miliardtina slunečního výkonu dopadá na Zemi, a méně než tisícina této miliardtiny stačí pro vše živé. Zdrojem energie Slunce je fúze.

P. Rada 19.10.2015 9:43

Re: "Nevznikají emise CO2 ani radioaktivní odpad" ???

Pane Mlynář pokud autorka nahrazuje fantazie o fůzi realitou ve které nevnímá podstatné souvislosti jako je materiálová a energetická nákladovost ... viz výše -  je to podobně zavádějící jako když nadějně hovoříte o slunečním zdroji energie, který je založen na jiném typu fůzní reakce (bez vzniku neutronů) a kde navíc převažuje tunelový efekt v podmínkách celé zeměkoule naprosto nerealizovatelný .. - versus našich reálných možnostech. To tak akorát zobrazuje miru lidského egocentrismu.

Považuji na škodu věci a i trochu za ostudou, vystupovat takto za fyziku resp Aldebaran tím , že si podstatné okolnosti nenechala autorka alespon zkouknout od někoho kdo má větší nadhled a menší ego.

Jako obecně škodlivé považuji dávat konzumnímu lidstvu neopodstatněné naděje a udržovat tím civilizaci na neudržitelném stupni spotřeby s tím, že už brzo někdo něco kouzelného vymyslí a uskuteční. Považuji za příznačné, že dnes kdy se začínají projevovat limity růstu o kýžených zázracích už mluví i Bil Gares:

http://www.theatlantic.com/magazine/archive/2015/11/we-need-an-energy-miracle/407881/

J. Mlynář 16.10.2015 23:42

k diskusím o budoucnosti energetiky

Jsme v diskusi ke článku "Před námi je fyzika", a proto jako příhodnou referenci doporučuji stanovisko Evropské fyzikální společnosti k evropské energetické politice:

https://jcmf.cz:444/?q=cz/node/1017

V. Vaclavik 16.10.2015 13:00

Kdyz uz, tak experimentalni, nebo aplikovana fyzika

nikoli fyzika jako takova. O te tento clanek neni. Fyzika je zaklad, na kterem ta experimentalni a aplikovana stoji, jsou to fyziky s privlastkem.

J. Mlynář 16.10.2015 22:54

Re: Kdyz uz, tak experimentalni, nebo aplikovana fyzika

My bychom se na tom, co je mým povoláním, asi opravdu neshodli. Nebo jste myslel "fyzika s přívlastkem" ve smyslu jako víno s přívlastkem? To leda.

V. Vaclavik 17.10.2015 8:29

Re: Kdyz uz, tak experimentalni, nebo aplikovana fyzika

??

Hadam, ze jste experimentalni fyzik?

J. Mlynář 17.10.2015 13:01

Re: Kdyz uz, tak experimentalni, nebo aplikovana fyzika

Ano, věnuji se analýze dat, výuce na FJFI, koordinaci a v poslední době i experimentu. A já hádám, že nejste teoretický fyzik, protože patří k jejich cti, že uznávají pozorování a experiment jako rozhodujícího soudce. Fyzika je jen jedna.

V. Vaclavik 18.10.2015 22:57

Re: Kdyz uz, tak experimentalni, nebo aplikovana fyzika

To co je v clanku neni zhusta ani overovani teoreticke fyziky, ale technologicky vyvoj (tokamak atd) a clanek to micha a jeho nazev proste nesedi. Jinak nemam zadnou zast k experimentalni fyzice, je samozrejme potreba k overovani teoreticke fyziky jak rikate, ale prave proto je na teto zavisla a proto ma pridomek experimentalni, aby se odlisila od fyziky jako takove. Prave tato zavislost dava podnet k mindraku jejich praktikantu (kteri se zhusta ani nemusi fyzice nejak venovat).

...Tak to se pak da rici, ze vsechna veda je jen jedna a budeme jako budhiste, kteri uz tisice let vedi, ze vsechno je 'jedno'. Jen jim to nejak nepomaha, snad jedine k umrtveni mozkovych aktivit, coz pokladaji za dosazeni blazenosti.

J. Mlynář 18.10.2015 23:29

Re: Kdyz uz, tak experimentalni, nebo aplikovana fyzika

Fyzika tokamaků je docela fascinující a vědci, kteří se věnují fyzice plazmatu, na ITER netrpělivě čekají. Neví se třeba, zda a do jaké míry budou rychlé nabité produkty fúze budit Alfénovy vlny. Teoretikům se dodnes nepodařilo napsat srážkový člen rychlých částic na pozadí plazmatu v magnetickém poli. To už vůbec nemluvím o popisu turbulentního chování vysokoteplotního plazmatu. Samostatnou kapitolou je experimentální a teoretický popis vyzařování vysoce ionizovaných nečistot. Většina fyziků se ve fúzi ovšem věnuje metodám diagnostiky vysokoteplotního plazmatu. Věřte mi, že to jsou fyzikové bez přívlastku, maximálně si mezi sebou dělí úkoly dle osobní preference.

Máte pravdu, že ITER (konečně !) bude především inženýrský experiment, už dnes tam pracuje několikrát více strojařů než fyziků, ale jestli to člověka něco naučí, tak úctě ke špičkovým inženýrům. Jediný mindrák, který profesionál zná, je mindrák vůči ještě větším profíkům.

A to, že fyzika je jenom jedna, to mi vtloukali do hlavy profesoři teoretické fyziky. Takže s Vámi opravdu nemohu souhlasit, mohli by pak po mně chtít, abych vrátil diplom.

M. Pivoda 16.10.2015 11:54

Výstavba nákladného muzea techniky 20 století

Solární panely se v současné době vyvíjejí exponenciálním tempem. Pokud tento trend nebude z nějakých nepředvídatelných důvodů přerušen, bude za 20 let, tj. již v roce 2035 z tohoto zdroje uspokojena potřeba elektrické energie na celé zeměkouli.

Takže za dalších 15 let (tj. v roce 2050) bude zprovozněn Tokamak ve Francii a stane se z něj okamžitě muzeum techniky 20 století. Tokamak vydělávat peníze určitě bude, ale jen ze vstupného návštěvníků.

R. Langer 16.10.2015 12:38

Re: Výstavba nákladného muzea techniky 20 století

Vaše informace o exponenciální vývoji solárních panelů pochází prosím z jakého zdroje? Jsem si jistý, že takový zázrak by určitě nezůstal utajen, podělte se o to tedy s námi.

M. Mýval 16.10.2015 13:29

exponenciální vývoj

Mi připomíná, jak byla definována inteligence jednoho pplk z VK na VŠCHT:

Pokud přepluje jeden parník Atlantik za  deset dní, kolik potřebujeme parníků, abychom jej přepluli za jeden den.

Takže se ptám: za kolik let budou solární panely vyrábět elektřinu i v noci nebo pod sněhem?

Když svítí sluníčko a fouká vítr, už dnes máme eletriky tři brusele

M. Pivoda 16.10.2015 15:50

Jediný vážný problém je příroda, nikoliv technologie

Také vaše výhrady lze dohledat na internetu.

Jediný vážný problém pro solární energetiku by mohl způsobit (málopravděpodobný) supervýbuch kaldery v Yellostonském národním parku v USA. Předpokládá se, že po tomto výbuchu by Země byla na cca 2 roky zahalena do tmavého mraku, který by nepropustil sluneční paprsky.

P. Vaňura 16.10.2015 21:00

Na Internetu lze nalézt NEUVĚŘITELNÉ NESMYSLY.

V reálu je obrovským problémem transport elektřiny ze severního Německa do Bavorska.

M. Pivoda 16.10.2015 21:45

Ano, ale!

1. K nalezení rozumných článků na internetu potřebujete kritické myšlení, nestačí jen zadat klíčová slova do Googlu.

2. Mnoho solárních zdrojů bude místních (na rozdíl od větrníků), tj. bez potřeby dálkového transportu.

M. Pivoda 16.10.2015 15:46

Zanedbaná počítačová gramotnost

Zdrojem těchto informací je internet. Nebudu vám to hledání v roce 2015 vůbec ulehčovat. Googlování patří dnes základní počítačové gramotnosti - i pro důchodce. Přihlaste se do některého z doučovacích kurzů.

J. Mlynář 16.10.2015 23:09

Re: Zanedbaná počítačová gramotnost

Ano, ale i na internetu jsou jedni vidět víc a druzí méně, a výběr na google ještě ke všemu závisí na Vašich osobních preferencích. Schválně, najde vám google tohle:

https://jcmf.cz:444/?q=cz/node/1017 ??

P. Vaňura 16.10.2015 20:55

Jenže vývoj metody pro "skladování" elektřiny je

ještě méně pokročilý, než Tokamak!

M. Pivoda 16.10.2015 21:37

Mýlíte se

Je to poměrně složité téma na diskusní příspěvek - a ještě k tomu na Neviditelném psovi. Takže jen schematicky: Při řešení problémů jaderné fúze není vliv exponenciálně se vyvíjejících technologií nijak zřejmý. Zatímco u solárních panelů je ten trend zcela zřejmý a u technologií uskladňování se také projevuje (i když ne tak progresivně).

A dále pak: v roce 2035 nepřestanou fungovat všechny stávající (stabilní) zdroje elektrické energie - i když solární panely (intermitent sources) budou již produkovat nadbytek potřebné energie.

J. Mlynář 16.10.2015 22:38

Re: Mýlíte se

Myslím, že vaše diskuse dobře ilustruje, jak ve skutečnosti jen tipujeme, jak se bude energie v budoucnosti vyrábět. Možná se budete divit, ale na tom, kdo má pravdu, se neumí dohodnout ani největší odborníci - každý jen něčemu věří. Bylo by to opravdu na hodně dlouhou diskusi. Snad se v takové situaci aspoň shodneme na tom, že by bylo nejrozumnější investovat do výzkumu všech možností, které dávají nějakou naději, že se jednou snad, doufejme, naší totální závislosti na fosilních paliv zbavíme. A to tím spíš, že zatím na výzkum energetiky dáváme jen asi procento jejího ročního obratu. V absolutních číslech asi 2.5x méně, než do výzkumu automobilů. Takže bych nezlehčoval ani ITER, ani ukládání energie. Dokonce bych si tipnul, že jestli nebude fungovat obojí, budou to mít naši potomkové zatraceně těžké.

M. Pivoda 17.10.2015 14:12

Odborníci a "odborníci"

"... na tom, kdo má pravdu, se neumí dohodnout ani největší odborníci".

Odborníci na výrobu svíček určitě nejsou nejlepšími odborníky na prognózování a vývoj petrolejek.

Podobně odborníci na výrobu petrolejek nejsou největší odborníci na vývoj elektrické žárovky.

Nezapomeňte na tuto přehlíženou (a přitom kriticky významnou zkušenost) upozornit vaše studenty.

V České republice po roce 1989 se například za největší odborníky na tržní (kapitalistickou) ekonomiku automaticky považovali překabátění marxisté. Zatím se z tohoto omylu Česko nedokázalo poučit. Proto jezdím raději učit studenty do USA.

J. Mlynář 18.10.2015 23:48

Re: Odborníci a "odborníci"

Ano, ale své tvrzení stavíte na dvou předpokladech, z čehož jeden je určitě chybný a druhý se bohužel nedá dopředu ověřit. První předpoklad, ten chybný, je, že jsem mluvil o českých odbornících. Já třeba vím spíš o těch zahraničních, převážně ze západní Evropy - Německo, Švédsko a tak. Druhý předpoklad je, že zrovna Vy jste odborník na LED diody, a ti co nesouhlasí, jsou odborníci na petrolejky. Jak tak znám druhou stranu, bude si myslet to samé, jenže bohužel s opačnými rolemi. V takové situaci bych fakt neriskoval...

J. Mlynář 18.10.2015 23:55

Re: Odborníci a "odborníci"

Vaše odpověď je založena na dvou premisách, jedna je špatně a druhá se nedá dopředu posoudit. Ta co je špatně je, že já své tvrzení zakládám na českých názorech. Není to pravda, zrovna já znám převážně lidi ze západní Evropy, Německo, Anglie, Švédsko a tak. Druhý předpoklad je, že zrovna Vy jste odborník na LED diody (nebo je přinejmenším poznáte), zatímco ti, kteří Vám oponují, jsou odborníci na petrolejky, ne-li rovnou na svíčky. Jak já znám druhou stranu, bude si myslet to samé, jen bohužel s opačným rozdělením rolí. Moje tvrzení je, že dokud nebude jasno (a jasno by mohl třeba udělat volný trh, feed-in těžko), tak není radno věřit vizionářům a musíme hledat co nejširší spektrum řešení. Nezapomeňte to, prosím, svým studentům v USA vysvětlit, naši už to vědí.

M. Pivoda 19.10.2015 7:45

Spolehlivost předpovědi 86%

Spolehlivé předpovědi dělají odborníci na technologický rozvoj, nikoliv odborníci na jednotlivé technologie.

Ve svých komentářích se opírám o předpovědi odborníka, jehož předpovědi v minulých třech dekádách měly úspěšnost 86%. Znáte někoho srovnatelně dobrého?

P.S. Můj obor výuky jsou inovace.

J. Mlynář 19.10.2015 8:49

psi štěkají, karavana kráčí dál

Reference, reference... já jsem Vám, myslím, jednu referenci nahoře dal, a v té je několik dalších. Většina nadějí začínala exponencielou, a pak to zpravidla někde narazilo. Fosilní paliva patří k výjimkám, tam těžba uhlí stále vesele roste.

Rodinné domky, vesnice, tam to vypadá s energií Slunce nadějně, ale při vší úctě, neumím si představit, jak budeme zásobovat megapole a velká průmyslová centra.  Ani jak budeme v noci nabíjet auta, která potřebujeme ve dne, a v zimě v nich chceme navíc topit. Proto víc věřím těm, co chtějí katalyticky vyrábět se sluneční energií metan na rovníku a vozit ho na sever a na jih v lodích, které by zpátky vozily oxid uhličitý. Jenže oni sami říkají, že to je mnohem větší problém, než fúze. 

Byl jsem i na předášce německého ekonoma, oni mají celý mozkový trust na přesun od povinného výkupu k procentuální dotaci, ale zatím nejsou v stavu nic vymyslet. Ale těší mě Váš optimismus, ne že ne. Já budu jedině rád, když to s našima dětma dobře dopadne. Fúze stejně dřív nebo později musí přijít, jako přišel třeba oheň nebo zámořské plavby nebo létání, pokud tedy civilizace předtím neskončí (třeba vzhledem ke své neschopnosti racionálně vyhodnocovat rizika). Fúze je totiž dobře definovaná výzva, a to lidem prostě nedá, nehledě na to, že se bez ní dál než na Mars nedostaneme.

M. Pivoda 19.10.2015 9:16

Konec diskuze z mojí strany

1. Ať výzkumná karavana jaderné fúze kráčí dál. Nic proti výzkumu jaderné fúze. Američané ale považují metodu fúzní "mikrovýbuchů" za perspektivnější směr výzkumu než velký Tokamak.

2. Několik technologií ohledně energií je v konkurenčním střetu. Všechny do cíle vítězně nedoběhnou. Jejich tržní potenciál bude zmařen předtím, než se zrealizuje jejich technologický výtěžek.

3. "Reference, reference ..." Neviditelný pes ale není vědecký časopis (toto je jen nějaký "politický tlachal"). A konkrétně na tomto médiu vám nemohu dodat některé své reference, protože redaktor Wagner smazal téměř všechny moje předchozí články.

M. Mýval 16.10.2015 9:56

řádově!? Tak trochu fáma

Při štěpení se uvolní asi 1 MeV na nukleon, při fúzi asi 5 MeV. Takže řádově je to leda ve dvojkové soustavě. A tom, jak se řády dále smrsknou když odečteme spotřebu na udržení systému bych ani nemluvil.

Stejně tak čistota procesu je hodně velká fáma.

D. Mentzlová 17.10.2015 10:10

Na vysvětlení:

uvádí se, že při štěpení získáváme z hmoty až desetinu procenta veškeré energie, která je v hmotě obsažena. Při termojaderné reakci se uvolňuje až 1 procento energie, což je rozdíl jednoho řádu.(zdroj např. zde http://www.cez.cz/edee/content/file/static/encyklopedie/encyklopedie-energetiky/03/cesta_6.html)

Uvažujeme-li energetický zisk přepočtený na nukleon, je poměr energie získané štěpením a fúzí menší, pouze 1:4,5. Pro praktické účely je však vhodnější počítat s hmotnostmi.

Je ale pravda, že část výkonu odebere napájení tokamaku.

R. Langer 16.10.2015 9:08

Ano,

jaderná fúze bude zvládnuta přibližně za 50 let. Tohle přece všichni ví už nejmíň 30 let... :-)