[Архив!] Чистая математика, физика, химия и т.п.: задачки для тренировки мозгов, никак не связанные с торговлей - страница 240
Вы упускаете торговые возможности:
- Бесплатные приложения для трейдинга
- 8 000+ сигналов для копирования
- Экономические новости для анализа финансовых рынков
Регистрация
Вход
Вы принимаете политику сайта и условия использования
Если у вас нет учетной записи, зарегистрируйтесь
https://www.mql5.com/go?link=http://www.membrana.ru/articles/technic/2010/02/26/194200.html
Уважаемый Richie какое Ваше мнение, и как Вы думаете, какой следующий ход?
Спасибо.
Топливные элементы (ТЭ) - не новость, они существуют давно. Могут работать и на природном газе и на водороде и даже на жидком топливе.
Дальше будет следующее:
1. Повышение КПД ТЭ;
2. Повышение удельной мощности ТЭ (отношение мощности к массе);
3. Повышение мощности (создание ТЭ мощностью до нескольких ГВт);
4. Снижение удельной стоимости ТЭ;
5. Повышение долговечности (до 25-40 лет);
Есть ещё одна проблема, которую предстоит решить учёным - проблема самого топлива.
При "сжигании" в ТЭ метана образуется CO2. Самым лучшим топливом оказывается - чистый водород. Но, где его брать? Пока хорошего источника водорода нет. С хранением водорода, особенно для автомобилей - тоже проблема: водород очень лёгкий, сжимается плохо, при нормальной температуре не сжижается (например, как пропан-бутан). Так, что ещё один следующий шаг - (6) решение проблем получения и хранения водорода.
Ещё одно перспективное направление - (7) создание компактных ТЭ, с размерами от долей куб.см до нескольких сотен куб.см.
-
Кстати, на счёт водорода, если кто-то из здесь-присутствующих трейдеров изобретёт способ хранения водорода, при котором в ёмкость(баллон) объёмом 50-60 литров (средний объём бензобака легкового автомобиля) можно закачать 15-30 кг водорода, при технически-приемлемом давлении (до 100 атм), то вероятно этот человек сможет стать очень богатым. Так, что подумайте :)
Топливные элементы (ТЭ) - не новость, они существуют давно. Могут работать и на природном газе и на водороде и даже на жидком топливе.
Дальше будет следующее:
1. Повышение КПД ТЭ;
2. Повышение удельной мощности ТЭ (отношение мощности к массе);
3. Повышение мощности (создание ТЭ мощностью до нескольких ГВт);
4. Снижение удельной стоимости ТЭ;
5. Повышение долговечности (до 25-40 лет);
Есть ещё одна проблема, которую предстоит решить учёным - проблема самого топлива.
При "сжигании" в ТЭ метана образуется CO2. Самым лучшим топливом оказывается - чистый водород. Но, где его брать? Пока хорошего источника водорода нет. С хранением водорода, особенно для автомобилей - тоже проблема: водород очень лёгкий, сжимается плохо, при нормальной температуре не сжижается (например, как пропан-бутан). Так, что ещё один следующий шаг - (6) решение проблем получения и хранения водорода.
Ещё одно перспективное направление - (7) создание компактных ТЭ, с размерами от долей куб.см до нескольких сотен куб.см.
-
Кстати, на счёт водорода, если кто-то из здесь-присутствующих трейдеров изобретёт способ хранения водорода, при котором в ёмкость(баллон) объёмом 50-60 литров (средний объём бензобака легкового автомобиля) можно закачать 15-30 кг водорода, при технически-приёмлемом давлении (до 100 атм), то вероятно этот человек сможет стать очень богатым. Так, что подумайте :)
1. водород прекрасно сжимается.
2. С жидким водородом действительно засада, критическая точка 33 Кельвин, выше этой температуры жидкого водорода не бывает.
3. С хранением ЖВ с одной стороны проще, с другой наоборот. Проблема (и преимущество) в малом размере молекул, в результате чего ЖВ грубо говоря "просачивается" через большинство конструкционных материалов. За счет этого-же существует способ хранения в емкостях с "губчатой" структурой, что снижает требования к механической прочности.
3. Плотность водорода при НУ 0.09г/л, или 9г/л при заданных 100 атм, или 540г в 60 литровом баллоне при 100 атм. Так что очень богатый человек сначала должен изобрести "молекулярный архиватор".
1. водород прекрасно сжимается.
2. С жидким водородом действительно засада, критическая точка 33 Кельвин, выше этой температуры жидкого водорода не бывает.
3. С хранением ЖВ с одной стороны проще, с другой наоборот. Проблема (и преимущество) в малом размере молекул, в результате чего ЖВ грубо говоря "просачивается" через большинство конструкционных материалов. За счет этого-же существует способ хранения в емкостях с "губчатой" структурой, что снижает требования к механической прочности.
3. Плотность водорода при НУ 0.09г/л, или 9г/л при заданных 100 атм, или 540г в 60 литровом баллоне при 100 атм. Так что очень богатый человек сначала должен изобрести "молекулярный архиватор".
По всей видимости решение проблемы сжатого водорода находится в области растворения водорода в чём-либо. Вспомните, как поступили с ацетиленом. Ацетилен при давлении свыше 3х атмосфор хранить вообще нельзя, он может сам взорваться. Поэтому решили "растворить" его в ацетоне. Однако, даже в 40-литровом баллоне с ацетоном ацетилена всего 4-7 кг. Вот и для водорода нужно найти растворитель. И конечно, это не должен быть дорогой палладий или что-то ещё более дорогое.
Проблема не в том, что он может взорваться. А в том, что при давлении окло 13атм уже водород переходит в закритическое состояние, и уже сам готов что угодно растворить.
Насчет массы в баллоне я переврал кстати. Учитавая закритические значения в таком баллоне уже около 2кг водорода поместится. Вот только еще-бы удержать его там.
Но прогресс на месте не стоит, дело за новыми материалами.
Топливные элементы (ТЭ) - не новость, они существуют давно. Могут работать и на природном газе и на водороде и даже на жидком топливе.
Дальше будет следующее:
1. Повышение КПД ТЭ;
2. Повышение удельной мощности ТЭ (отношение мощности к массе);
3. Повышение мощности (создание ТЭ мощностью до нескольких ГВт);
4. Снижение удельной стоимости ТЭ;
5. Повышение долговечности (до 25-40 лет);
Есть ещё одна проблема, которую предстоит решить учёным - проблема самого топлива.
При "сжигании" в ТЭ метана образуется CO2. Самым лучшим топливом оказывается - чистый водород. Но, где его брать? Пока хорошего источника водорода нет. С хранением водорода, особенно для автомобилей - тоже проблема: водород очень лёгкий, сжимается плохо, при нормальной температуре не сжижается (например, как пропан-бутан). Так, что ещё один следующий шаг - (6) решение проблем получения и хранения водорода.
Ещё одно перспективное направление - (7) создание компактных ТЭ, с размерами от долей куб.см до нескольких сотен куб.см.
-
Кстати, на счёт водорода, если кто-то из здесь-присутствующих трейдеров изобретёт способ хранения водорода, при котором в ёмкость(баллон) объёмом 50-60 литров (средний объём бензобака легкового автомобиля) можно закачать 15-30 кг водорода, при технически-приемлемом давлении (до 100 атм), то вероятно этот человек сможет стать очень богатым. Так, что подумайте :)
Похоже оптимизация этих технологии идёт очень медленно. Очень интересно узнать Ваше мнение если возможен резкий прорыв в производстве и распределения электроэнергии, и в каких технологиях это возможно произойдёт.
С большым интересом слежу за новостями, но мало понимаю в физике.
Очень интересно узнать Ваше мнение если возможен резкий прорыв в производстве и распределения электроэнергии, и в каких технологиях это возможно произойдёт.
Не решенными остаются 4 важные проблемы:
-
1. Производство электроэнергии методом термоядерного синтеза;
2. Передача электроэнергии с низкими потерями - высокотемпературная сверхпроводимость;
3. Накопление большого количества электроэнергии;
4. Рынок электроэнергии;
-
Решение этих 4х задач - это и есть резкие прорывы в области электроэнергетики. Когда это произойдёт - в основном зависит от количества денег, которые на это будут выделяться государством.
-
Термоядерные реакторы уже есть, но о промышленном производстве энергии говорить пока рано. Если проблема термоядра будет решена, то уйдут в прошлое все котельни, ТЭЦ, работающие на химическом топливе и АЭС, работающие на урановом топливе. ГЭС скорее всего останутся.
-
Разработать дешевый сверхпроводник для электроэнергетики пока не удалось. Пока большая часть энергии передаётся по сталеалюминиевым и алюминиевым проводам, небольшая часть низкого напряжения - по медным. Теряем около четверти всей вырабатываемой электроэнергии только при передаче, а это очень много.
-
С накоплением энергии - тоже проблема. Накопительных электростанций почти нет. А ведь они очень полезны для энергетики.
-
Рынка электроэнергии у нас нет. Знаю одного руководителя, который пытался купить на свой завод газовый турбогенератор мощностью в несколько МВт, чтобы не зависить от цен на электроэнергию. Посчитали: газ оказался дорогим. И это в нашей стране.
-
Ещё прорывы возможны в областях трансформации электроэнергии, её коммутации и в области электроосвещения:
-
Силовые трансформаторы в ближайшее время скорее всего станут высокочастотными и полупроводниковыми с переменным коэффициентом трансформации. Пока такие только разрабатываются. Образцы стоят очень дорого.
-
Пока нет полупроводниковых силовых выключателей высокого напряжения. Тут недавно Математ запостил видео с отключением разъединителя на 500 кВ, вот об этом и речь. Полупроводниковых выключателей на напряжения 20-750 кВ просто нет. Нет и автоматических выключателей на 6-10 кВ, аналогичных автоматам на 0,4 кВ.
-
Что касается электроосвещения - то там тоже возможен резкий прорыв - изобретение долговечной лампы с очень высоким КПД, доступной по цене, высоким качеством света. Пока, писк моды - светодиодные лампы сильно отстают от желаемого.
Имхо, сейчас самая тема вкладывать в преобразование солнечной энергии и двигатели нового поколения.
Кстати, новые ветряки тоже тема.
_________________________________
Насчет энергии и света. Решение хранения энергии автоматически решается решением проблемы с водородом.
Светодиоды рулят, только сцуко дорогие. Кстати, сейчас появилась технология смешанного света -- с помощью оптоволокна передается свет внутрь здания с очень маленькими потерями.
Термоядерные реакторы уже есть
А с этого места можно поподробнее? Вы не о холодном термояде говорите, который много шуму наделал?
Силовые трансформаторы в ближайшее время скорее всего станут высокочастотными и полупроводниковыми с переменным коэффициентом трансформации.
Ну это какой-то бред, извините. А куда денутся потери на перемагничивание? Или там все будет иначе?
А с этого места можно поподробнее? Вы не о холодном термояде говорите, который много шуму наделал?
Ну это какой-то бред, извините. А куда денутся потери на перемагничивание? Или там все будет иначе?
1. Нет, не о холодном. Но, я уверен, что и холодный тоже будет разработан рано или поздно. Кстати, в химии не всё температурой решается, иногда химики и высоким давлением балуются, например при получении полиэтилена высокого давления, аммиака, производстве искуственных алмазов. Так, что подход найдётся обязательно. Ещё любимое баловство химиков - катализаторы. Вот ими то можно такое сделать, что без них и представить сложно. Я лично в будушее холодного ТС верю.
-
2. Вы меня не правильно поняли, я имел ввиду другое. Вспомните старые советские телевизоры - ящики. Какие там были трансформаторы? Если такой трансформатор уронить на ногу, то перелома не избежать :) Как решили проблему? Создали высокочастотный трансформатор. Разберите свой телевизор, посмотрите, как он выглядит - три спичечных коробка, образно говоря. И вообще, кто сказал, что он должен быть магнитного типа? Он может быть и статического типа - на конденсаторе. А как выглядят современные блоки питания, зарядники? Тоже маленькие.
Другой пример: сравните дроссель люминесцентного светильника и ЭПРА и почувствуйте разницу в размерах. Трансформаторы магнитного и электронного типа для галогенных ламп на 12В тоже сильно отличаются. Сравните сварочный трансформатор типа ТДМ и какой-нибудь современный сварочный инвертор, с аналогичными параметрами.
Когда я сказал, что трансформатор будет высокочастотным, я имел ввиду не повышение частоты в сети, а именно трансформацию. Не стоит исключать того, что трансформаторы в будущем вообще станут оптическими, типа: светодиод-солнечная батарея. А по сети вообще скорее всего будет постоянный ток передаваться.
А теперь прикиньте: трансформатор 750 кВ. 1-я часть - активная - специальная платформа поезда, ибо оно весит около 1000 тон.
Ещё несколько вагонов - радиаторы охлаждения, вентиляторы, вводы высокого и среднего напряжения, автоматика, сзади - пара цистерн с маслом. Пол года на установку и ввод в эксплуатацию и т.д. Вот такая у нас энергетика.
Вы знаете, почему они такие маленькие? Потому что там нет транса.
Да, сам прибор становится легче, но тут засада: так как источник питания емкостной, то он сильно портит входную сеть и крайне неудобен для питающей сети. А от этого сейчас как раз стараются избавиться, снижая помехи во входной сети. Экология млять...
Я видел ток на входе источника питания компутера. Очень нехороший, мало похож на синусоиду. Сомневаюсь, что это и есть будущее.
И вообще мы сильно отклонились от чистой математики :)