¿Qué implicaciones tendría la tecnología de fusión nuclear como fuente de energía en el mundo? ¿Cómo se alteraría el mundo y se adaptaría a su nueva fuente de energía?

Answer 1

La respuesta a esa pregunta depende de qué forma de fusión esté disponible. La actual máquina ITER en Francia es muy cara y complicada. El costo de la energía de ese tipo de máquina será bastante alto y los gastos de capital serán enormes, por lo que es una fuente improbable de energía, suponiendo que alguna vez funcione. Hay otros diseños que intentan crear una fusión que no es tan costosa o masiva, pero como el diseño ITER aún no ha producido una fusión o un punto de equilibrio. Si uno de ellos tiene éxito, los costos de la electricidad bajarán. La siguiente pregunta para esos sistemas es qué tan grandes deben ser para ser económicamente viables. Si se pueden hacer económicamente viables en tamaños más pequeños en comparación con las instalaciones de generación actuales, entonces la red eléctrica sufrirá cambios significativos, ya que las instalaciones más pequeñas se pueden ubicar más cerca de los consumidores de energía.

El comodín en la cubierta es el proceso LENR, antes llamado fusión fría. LENR se ha replicado de forma múltiple para mostrar que hay algo en marcha que va más allá de los procesos químicos comúnmente entendidos para generar energía. Hasta ahora, hay muchas teorías sobre lo que está sucediendo exactamente, ninguna de las cuales se ha probado de manera concluyente. Además, las condiciones requeridas para producir LENR no se comprenden bien, lo que hace que sea un proceso difícil de investigar. Muchos experimentos no producen energía LENR porque no se conocen los requisitos exactos para producirla. Si esas circunstancias se resuelven y el proceso se vuelve confiable, la energía de bajo costo cambiará el mundo de una manera que será difícil de imaginar. Los costos de producir LENR son bajos en términos de capital y en costos de operación, en caso de que sean confiables. Además, un factor importante es que el tamaño de un generador de calor LENT es bastante pequeño, por lo que es posible ubicar una fuente de calor en casi cualquier lugar. Las consecuencias serán una gran revolución en muchas industrias.

En la actualidad, LENR es visto como un proceso de producción de calor. Eso hará que la calefacción del hogar y cosas como la calefacción de invernadero sean muy baratas. El resultado también será una reducción de la demanda de combustibles fósiles para calefacción. Dependiendo de a qué temperaturas se puede hacer funcionar LENR, podría hacer que la electricidad sea barata. Eso tendrá un impacto negativo en los negocios de energía solar y eólica porque será una fuente de energía 24/7 que estará disponible bajo demanda.

Por lo tanto, la respuesta a su pregunta está principalmente determinada por la forma que toma la fusión y, en este momento, es una completa incógnita.

Answer 2

Esta no es una pregunta de física. Las implicaciones serían enormes, pero principalmente en relación con los impactos en la sociedad y la economía.

Imagínese, tener el combustible equivalente a una tonelada de carbón en un vaso de agua. Esto cambiaría el juego, porque ya no se necesitaría combustible de carbono. Entiendo por qué la gente puede emocionarse al respecto.

Pero: así es exactamente cómo se vendió la energía nuclear de fisión hace unos 70 años, y mira cómo resultó. Pero, asumiendo que funcionen, Y asumiendo que luego puedan reducirlo (Piense “Regreso al futuro, Sr. Fusion”), la ciencia ficción de repente se volvería mucho más cercana a la realidad.

Answer 3

Fusion Power solo sería una herramienta .

Las herramientas son benignas .

Es por eso que las soluciones políticas siguen siendo clave, incluso si la humanidad se fusiona.

La fusión debería aumentar el suministro de agua potable, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentar la producción de alimentos y reducir los costos mundiales de energía. Pero, con un salto en la comida y el agua, podría comenzar inadvertidamente un auge de la población, guerras o aumentar la destrucción ambiental.

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Predecir el impacto de las fusiones es difícil:

La gente a menudo arroja alrededor de una producción de 15 veces más que una planta de fisión, pero dudo esto. El Dr. Stephen Dean a menudo dice que es ocho veces una planta de fisión [a] . La planta de fisión más grande del mundo es la planta de 7 GW Kashiwazaki-Kariwa en Japón. Usando este enfoque, puede observar plantas de fusión de 16 a 50 GW .

También puedes analizar usando el precio del combustible. Lo hice en 2011, para mi blog:

Entonces, el mejor caso (12% de captura de energía, 45% de combustible quemado, boro) que produce electricidad cae a 1 centavo por kilovatio hora. Dicho de otra manera, $ 1 de boro podría generar ~ 588,000 KJ de electricidad o 46,000 galones de agua potable .

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La energía de fusión tocaría algunos de estos factores: Necesidades de producción de alimentos:

1. Energía (actualmente ~ 80% de ella son combustibles fósiles)
2. Agua
3. La luz del sol y el buen tiempo
4. Suelo superior
5. Fertilizante
6. Mano de obra humana
7. Libertad de plagas

1. La fusión de energía podría generar mucha energía limpia, con una huella de carbono y radioactiva diminutas.
2. Agua limpia: la fusión ayuda: la conversión que utilicé fue de 2.8 KJ de energía para hacer un litro de agua desalada [b]. Pero probablemente haya menos tecnologías de uso intensivo de energía para producir agua limpia.
3. Luz del sol y clima: el cambio climático tendrá (y está) teniendo un gran impacto negativo en nuestra producción de alimentos. Pero, la fusión podría ayudar empujándonos de los combustibles fósiles, lo que podría frenar el cambio climático. A continuación se muestra una predicción de los impactos de un Informe de Desarrollo del Banco 2010 [D]. Predicen que el cambio climático tendrá impactos negativos en la producción de alimentos en la mayoría de los países.

4. Suelo superior: Este es un problema. Los expertos dicen que hemos perdido un tercio de nuestra tierra cultivable en los últimos 40 años [c]. Eso es un gran problema.

5. Fertilizante. Los fertilizantes se hicieron originalmente utilizando el proceso Haber. Se estima que el 1% de la energía del mundo se destina a la fabricación de fertilizantes. Así, la energía de fusión barata aumentará los fertilizantes y probablemente bajará los precios. En los Estados Unidos, el uso excesivo de fertilizantes ha creado problemas como una “zona muerta” en el Golfo de México. Es por eso que esfuerzos como el trigo perenne, una planta de trigo que no necesita volver a sembrar, pueden ser tan importantes.

6. Mano de obra humana. Difícil predecir el impacto.

7. Libertad de plagas. Difícil predecir el impacto de las fusiones. Compañías de biotecnología (como Monsanto) han creado cepas de maíz, trigo y algodón de OGM que pueden sobrevivir a pesticidas como el rodeo con plagas mortales. ¿Podría la fusión impactar la I + D en esta área? Creo que solo estamos empezando a comprender el impacto de estos cambios masivos en las plagas, las enfermedades de las plantas y el ambiente natural.

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Finalmente, los sistemas mundiales de población de alimentos, clima y humanos están inexorablemente conectados. Un grupo que intentó modelar estos sistemas fue el Club de Roma. En un libro llamado: Los límites del crecimiento, intentaron conectar todos estos sistemas en un modelo para todo el planeta. Es un estudio muy interesante, aquí hay un resumen de sus hallazgos:

Si creas energía abundante y barata (como la energía de fusión), impactas a la población y mueves estas líneas.

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También, diría que la fusión está avanzando mucho más rápido de lo que la población general se da cuenta.

A.Dean, Stephen (2013). Busque la última fuente de energía: una historia del programa de energía de fusión de EE . UU . Nueva York: Springer. ISBN 978-1461460367

B. Dinámica mundial del agua: modelización global de los recursos hídricos ”Slobodan P. Simonovic Ingeniería Civil y Ambiental, UWO, Londres, Ontario, Canadá Recibido el 29 de mayo de 2001; aceptado el 26 de abril de 2002.

Según los científicos, la Tierra ha perdido un tercio de la tierra cultivable en los últimos 40 años

D. http://www.fao.org/fileadmin/templates/est/meetings/climate_2013/Wheeler_CC_impacts_on_FoodSecurity.pdf&nbsp ; Mundo 2010

Answer 4

Depende de cuánto cuesta en comparación con las alternativas. Será costoso comenzar, y puede o no bajar de precio con el tiempo. Sin embargo, en comparación con la construcción de diques alrededor de las principales costas, puede llegar a ser rentable.

Por lo que sé, LENR / Cold Fusion es una ilusión, y hasta ahora no se ha mostrado nada creíble en ningún experimento repetible, ni ninguna base teórica aceptada para pensar que hay algo allí.

Si recuerdo bien, el NIF en Livermore tuvo un momento que estuvo cerca del punto de equilibrio hace unos años, y Lockheed hizo una dudosa propuesta de “pequeña fusión” casi al mismo tiempo.

Toda la investigación de fusión caliente parece hambrienta de fondos, que es una tragedia.

Answer 5

¿Existe un sentimiento maltusiano que sea inherente a nuestros cerebros, de modo que rechacemos cualquier cosa que funcione? Si el poder de fusión fuera una realidad y fuera barato de construir y de operar, ¿nos centraríamos en lo que estaba mal con eso?

O tal vez es un atajo que las personas usan igual que usan “natural” como atajo para decidir si algo es saludable o no. Una visión del mundo de “todos los revestimientos de plata tiene una nube”.

En cualquier caso, una de las principales ventajas de la potencia de fusión es que, en el futuro, es suficiente para que no tengamos que preocuparnos realmente por su funcionamiento. Si estuviera aquí, dudo que cambie algo por razones tanto políticas como prácticas … Creo que el poder de fusión barato es probablemente otros 50 años más allá de un verdadero experimento de física de equilibrio (y hay que tener cuidado, hay muchas definiciones) de “punto de equilibrio”, un obstáculo de punto de quiebre tras otro para ser conquistado en el camino de hacer una planta de energía de fusión).