found it here
Воздействие радиации на ткани живого организма Пути воздействия радиоактивных отходов АЭС на человека Альтернативные технологии Альтернативой ядерной энергетики Kashiwazaki Kariva (Япония) Термоядерная энергия

Экологические проблемы энергетики

Химические аккумуляторы - устройства для получения электрического тока и напряжений в результате химической реакции, как правило, в группе из однотипных батарей (многоразовых гальванических элементов), соединенных электрически и конструктивно. В настоящее время широко используются в аэрокосмической технике. Попытки улучшения энергомассовых характеристик этого типа аккумуляторов ведут многие электрические, электронные и автомобильные компании мира

Маховики в настоящее время используются для множества побочных применений. Для хранения энергии исследования начаты сравнительно недавно. Маховик состоит из махового колеса, которое вращается с очень высокой скоростью и имеет связь с электрическим аппаратом, который может работать или как двигатель или как генератор. Использование магнитных подшипников и вакуумной камеры позволяет уменьшить потери энергии (потери не более 2%). Основные проблемы в прочности материала колеса, способного выдержать сверхвысокие скорости вращения.

В развитых странах (США, Англия, Германия, Япония) развернуты обширные исследования различных устройств аккумулирования энергии с использованием супермаховиков, однако приоритет в разработках супермаховиков и вариаторов принадлежит профессору, доктору технических наук Нурбею Гулиа, заведующему кафедрой Московского государственного индустриального университета МГИА (бывший автомобилестроительный ВТУЗ ЗИЛ - МАСИ), которому принадлежат десятки патентов в этой области.

На практике маховики, как аккумуляторы, уже неоднократно применялись. В 1860 году российский изобретатель, инженер-порутчик З.Шуберский опубликовал идею использования мощных маховиков на железнодорожном транспорте, новый вид транспорта назвали "маховозом" ["Современная летопись" 1862, июль] [14].

В 1918 году изобретатель-самоучка Анатолий Уфимцев получил патент на идею маховикового аккумулятора, в 1920-х годах предложил использовать инерционные аккумуляторы для приведения в движение трамваев в г. Курске, но проект не был воплощен в жизнь. По неподтвержденным данным, маховик Уфимцева, возможно, испытывали на Кольском полуострове [14].

Американский ученый, изобретатель Дэвид Рабенхорст сумел даже построить и испытать 2-местный махомобиль. В 1990-х годах западные автомобилестроительные фирмы испытали, по крайней мере, еще одну модель, но на серийный выпуск никто не решился [14].

Так или иначе, если не считать создания нескольких экспериментальных моделей маховичных автомобилей, работа по созданию и испытанию супермаховиков в России, практически не ведется, хотя это направление и обещает большие открывающиеся перед конструкторами перспективы [14].

Сверхпроводящие аккумуляторы - электронакопительные системы, состоящие из бесконечно длинного (замкнутого) проводника с нулевым сопротивлением. Очевидный плюс этой системы - компактность, энергоемкость, способность хранить энергию без потерь на протяжении сколь угодно долгого времени, пока в проводнике будет сохраняться состояние сверхпроводимости. Учитывая, что в настоящее время широко производятся только холодные и теплые сверхпроводники (с хладагентами гелием и азотом соответственно), надо добавить, что при длительном использовании такого аккумулятора понадобятся дополнительные расходы энергии на охлаждение сверхпроводников. Наилучшим вариантом, конечно же, было бы создание сверхпроводящего аккумулятора из горячих сверхпроводников, сохраняющих свои свойства при температурах +100-200 и выше градусов С. Работы по созданию таких материалов в настоящее время усиленно ведутся во всем мире [14].

Конденсаторные аккумуляторы - системы, накапливающие электрические заряды, состоящие из двух и более подвижных или неподвижных электродов (обкладок), разделенных диэлектриком (бумагой, слюдой, воздухом и др.); самые старые из известных электрических аккумуляторов (впервые "лейденскую банку" изготовили в середине XVIII века в голландском городе Лейдене).

Один из несомненных "плюсов" конденсаторов - способность выдать всю или часть запасенной энергии в самые короткие сроки, один из "минусов" - опасность непредвиденного пробоя, который при мгновенном выделении всей запасенной энергии будет сравним с взрывом. В перспективе конденсаторные батареи вполне могут значительно повысить свои энергомассовые характеристики - настолько, что станут вполне конкурентоспособными с любыми применяющимися аккумуляторами или даже превзойти их. Все зависит от того - сумеют ли современные ученые значительно повысить емкость конденсаторов за счет применения новых технологий, материалов и конструкций [14].

Суперконденсаторы находятся на самой ранней стадии развития в качестве технологии хранения энергии. Электрохимический конденсатор состоит из двух противоположно заряженных электродов, сепаратора, электролита и сборки. В настоящее время только маленькие суперконденсаторы в диапазоне семи - десяти ватт широко доступны для домашних электрических устройств. Развитие конденсаторов большего масштаба было сосредоточено на электрических транспортных средствах [24]. В настоящее время, для мощностей smal-масштаба (<250 kW), суперконденсатор является одним из самых многообещающих аккумуляторов.

Теплоаккумуляторы - устройства, накапливающие тепло, предназначенное для покрытия пиков тепловой нагрузки или для получения других видов энергии. Устройства такого типа эффективны в прямой зависимости от существующей в агрегате и вокруг его разницы температур. Тепловые аккумуляторы уже использовались на спускаемых аппаратах АМС "Венера-9" и других автоматических зондах для охлаждения аппаратуры [14].

В рамках Инновационного форума Росатома предлагался проект теплового аккумулятора для блока АЭС с ВВЭР-1000. В настоящее время предлагается схема отбора пара турбины на нагрев аккумулирующего вещества в период низкого энергопотребления и производство дополнительного пара на турбину от саккумулированного тепла в период пиковых нагрузок.

Плазмоидные аккумуляторы для хранения большого количества энергии используют, по мнению авторов разработок, свойства и способность плазмы создавать долгоживущие сгустки энергии в виде шаровой молнии [14].

В 1991 году физик В.П.Яковлев совместно с В.И.Андриановым, основываясь на собственных исследованиях природы шаровой молнии, подал заявку и получил патент СССР N 1831977 на "безотказный способ синтеза шаровых плазмоидов". Как явствует из документов, в 1994 году они также подали заявку и на "Способ аккумуляции энергии в шаровом плазмоиде и плазменном аккумуляторе" номинальной энергией 85 МДж (около 23 кВт/ч), габаритами 50х50х80 см, массой 50 кг. Несмотря на возможно многообещающие перспективы этого способа аккумуляции, до сих пор не было выделено финансирования для широкомасштабных исследований в этом направлении.

Последнее пятилетие происходят значительные изменения в автомобильной промышленности. Год от года растут продажи гибридных автомобилей. По оценкам специалистов, через 10 лет на гибридные автомобили будет приходиться 37% мировых продаж автомобилей. Автомобильные гиганты тратят громадные средства для разработок электромобилей и водородных топливных ячеек. General Motors обещает переворот в автомобильной индустрии уже совсем скоро. Перевод парка автомобилей на электрический привод ограничивается на сегодняшний день только низкими удельными параметрами аккумуляторов энергии, в качестве которых на сегодняшний день используются только электрохимические батареи. Однако, если представить на секунду, что все водители авто пересядут на электромобили, это потребует примерно удвоения существующих на сегодня электрогенерирующих мощностей ТЭС и АЭС. Таким образом, атомная энергетика, заинтересована в этом процессе, так как дефицит электроэнергии подхлестнет развитие и атомной энергетики. Прямые разработки высокотехнологичными предприятиями атомной промышленности перспективных аккумуляторов энергии для электромобилей может качественно ускорить этот процесс и подстегнуть строительство новых блоков АЭС. Необходима также будет сеть заправочных станций, закачивающих электроэнергию в аккумуляторы электромобилей и гибридных автомобилей. Наиболее перспективными могут быть разработки супермаховиков, как наиболее эффективных аккумуляторов по удельным параметрам. В атомной промышленности накоплен большой опыт по производству высокооборотных центрифуг для обогащения урана, который может быть использован и для разработки перспективных супермаховиков. В этом отношении атомная отрасль имеет некоторое технологическое опережение и высокий интеллектуальный потенциал персонала по сравнению с другими отраслями, что может положительно сказаться на конкурентной способности изделий на базе супермаховиков.

Наиболее эффективные способы аккумулирования энергии и перспективы использования технологии аккумулирования энергии в атомной отрасли В последнее время в энергетике все большее внимание уделяется вопросам аккумулирования энергии. РАО ЕЭС России ввело отдельные тарифы на электроэнергию при пиковых нагрузках и в остальное время. По сути, речь идет о качестве вырабатываемой электроэнергии. АЭС не могут конкурировать в этом вопросе с тепловыми и газовыми электростанциями, так как для АЭС имеются ограничения маневренных характеристик, в основном, связанные с требованиями сохранения целостности твэл.

Аккумуляторы энергии на базе супермаховиков могут быть использованы для: Аварийного электропитания систем безопасности АЭС и других промышленных объектов, требующих надежного резервирования электропитания

Союз атома и газа В соответствии с Генеральной схемой «Стратегии развития электроэнергетики России до 2030 года» определен баланс по энергозонам страны и выбор вида предпочтительной генерации для каждой зоны По уверению руководителя департамента по управлению инвестиционными программами концерна “Росэнергоатом” К.В.Завизенова: «Если в одной точке возможно сооружение газовой и атомной электростанции, то необходимо выбрать одну из них, пользуясь четко определенными критериями.

Комплексные системы управления квалификацией персонала объектов использования атомной энергии Современная система подготовки и переподготовки кадров является залогом надежной эксплуатационной безопасности атомных станций. Обеспечение подготовки кадров для атомных электростанций в ВУЗах и последующая дополнительная подготовка непосредственно на атомных станциях является ключевой задачей отрасли.

 


Радиологические лечебные технологии