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Titolo: centrale nucleare per produrre pannelli fv

Questa si che sarebbe una bella idea, costruire una centrale
 nucleare con lo scopo primario di produrre pannelli
 fv.
Energia a zero emissioni di co2.
Si potrebbe usare direttamente il calore della reazione nucleare
 invece di convertirlo in elettrico e poi in termico?
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1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 


Qualche soluzione più o meno sperimentata dovrebbe esserci, non
posso credere che le reazioni nucleari vengano usate solo per
muovere turbine a vapore.
 
Un'altra soluzione potrebbe essere la produzione di un combustibile
come l'idrogeno.

 come l'idrogeno.
 
intendi dire per termolisi dell'acqua ? Per elettrolisi o 
che altro ?
Nota che la produzione NON VOLUTA di idrogeno in un reattore 
raffreddato ad acqua è un processo che può verificarsi 
quando la T va fuori controllo ed il vapore ad altissima 
pressione diventa capace sia di disgregare certi ossidi sia 
di attaccare elementi normalmente molto resistenti, ma solo 
in senso cinetico, del clad, come lo zirconio protettivo.
Zr + 2 H2O --> ZrO2 + 2 H2  (T > 1000°)
Tale produzione di idrogeno in presenza di pressioni 
incontrollabili può portare alle fughe di H2 che, a quella 
T, appena incontra aria si autoincendia in modo esplosivo (e 
la T decolla ulteriormente).
Insomma, usare il calore diretto per fare termolisi o una 
sorta di steam reforming metallico è andarsi a cercare le 
peggio rogne immaginabili. Il reattore conviene tenerlo ben 
dentro i limiti di T adatti a garantire la stabilità 
dimensionale e meccanica degli elementi per poterli 
manipolare in modo prevedibile.
 
Forse boh, coi eventuali PEBBLE-BED moderati a grafite e 
raffreddati ad elio puro, sarebbe possibile asportare calore 
secco a temperature molto elevate e farci altro.
LA grafite è infusibile rispetto a praticamente quasi ogni 
altro materiale strutturale, l'elio-4 ha una sezione d'urto 
per i neutroni che, se non ricordo male, è bassissima (cioè 
è uno dei nuclidi più refrattari a modificazioni nucleari 
... sempre se ricordo bene), per cui è un ottimo 
trasportatore (è anche tra i gas a più alta conducibilità, 
secondo solo all'idrogeno ma è ininfiammabile).
 
E' tanto tempo che non leggo più di evoluzioni pebble-bed. 
Forse ci lavorano su gli eserciti, per generatori strategici 
d MW di compattezza a livello di container d'autotreno, 
waterless, poco tracciabili.
Immagino che sarebbero idealmente accoppiabili a 
termoelettrici ad alta stabilità in modo da avere un sistema 
totalmente privo di radiatori, evaporatori, scarichi 
infrarossi visibili dall'esterno.
Qualcuno ne sa qualcosa sullo stato dell'arte dei pebble-beds ?
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Vediamo il problema.
 
Prima di tutto occorre produrre silicio ad alta purezza (riferimento:
una parte per milione di impurita').
 
Poi occorre fonderlo e tenerlo a 1425 Celsius, mentre si estrare lentamente
un cristallo in un procedimento estenuante (e durante il quale calore
viene disperso).
 
Il cristallo tipo ottenuto ha 30 cm di diametro e 2 metri di lunghezza,
ma si sta gia' sperimentando con cristalli di 45 cm di diametro.
 
Normalmente si utilizza una bobina ad induzione per riscaldare la massa.
 
 
Schematicamente:
 
1) in un forno ad arco elettrico un processo produce silicio a purezza
metallurgica fondendo ossido di silicio (sabbia quarzifera) otteniamo
in questa fase silicio al 98% di purezza
 
2) poi, combinando con l'HCl e successiva distillazione tramite
deposizione chimica da vapore (CVD) si porta la purezza a livello
di grado elettronico (parte per milione)
 
3) si produce il cristallo con un processo che opera alla velocita' di
0,5 mm/min, ovvero che dura 2000/0,5 = 4000 minuti = 1 ora ed 11 minuti
 
4) tagli longitudinali e fresatura per ottenere un diametro preciso
 
5) tagli verticali per ottenere dischi di 0,5 mm di spessore
 
6) lucidatura dei dischi
 
7) processi successivi di preparazione e litografia sono anche piuttosto
energetici.
 
 
Nel dettaglio:
 
1) si mescola carbone, carbonella o chippato di legno con la sabbia silicea
e si aggiunge calore in un forno elettrico. Il carbone strappa l'ossigeno
dal silicio e cosi' faccendo produce CO2 (voglio vedere come i
fotovoltaicisti del "quando tutto il mondo e' tutto FV non si produce
piu' CO2" fanno ad eliminare questa CO2). Inoltre, se l'energia elettrica
e' termoelettrica, si produce CO2 dalle centrali elettriche.
 
Notare: che il carbone utilizzato avrebbe prodotto energia se utilizzato
in una centrale elettrica, quindi il suo valore energetico viene perso
nel processo.
 
Per ogni kg di Si(98%) si impiegano 15 kW*h di elettricita' e 5 kW*h
sono ricavati dalla combustione che produce CO2
 
 
2) qui si utilizza in genere il processo Siemens. Si combina il silicio
con un acido, come il cloro, per produrre tricolorosilano (HSiCl3) che
poi e' decomposto con l'aiuto di idrogeno a 1200 Celsius per produrre
Si(99.9999999%) e tetracloruro di silicio (SiCl4). Per ogni kg di
Si(99.9999999%) prodotto, ben 3,5 kg di silicio metallurgico rimangono
intrappolati nel tetracloruro di silicio.
 
Per ogni kg di Si(99.9999999%) prodotto si impiegano 100 kW*h di energia
elettrica.
 
Notare che non si considera l'elevato costo energetico della eliminazione
dall'ambiente del tetracloruro, che infatti i cinesi preferiscono
semplicemente scaricarlo subito fuori della fabbrica, affermando che
e' innocuo, che si decompone da solo per processo naturale.
 
 
3) questo e' il processo che tutti menzionano (Czochralski), e consuma
210 kW*h per ogni kg di cristallo di silicio prodotto. La resa del processo
e' del 90% del silicio a grado elettronico e solo l'80% ottenuto rimane nel
lingotto rifinito, quindi il restante 28% viene perso.
 
 
4-5-6-7) questa e' la lavorazione con frese e seghe da taglio e consuma
120 kW*h per ogni mq di silicio prodotto. Dal 40% al 50% del lingotto
"limato" viene perso come limatura dai tagli. Il disco (wafer) ottenuto
in genere e' spesso 0,35 mm, e quindi, con i 300 mm di diametro fanno
24'740 mm3 = 24,74 cm3
La densita' del silicio e' di 2,33 g/cm3 percio' un disco pesa 57,65 grammi
La superficie di un disco e' di 0,07069 m2 quindi il consumo di questa
fase vale 120 * 0,07069 = 8,5 kW*h per wafer.
 
 
Notare che anche la frabbricazione del modulo richiede energia (il
"sandwich" di materiali viene fuso insieme con il calore e la pressione)
per una quantita' di circa 190 kW*h per ogni m2 di modulo.

 per una quantita' di circa 190 kW*h per ogni m2 di modulo.
 
L'industria fossile non puo' che amare un tale prodotto, che piu'
energetico di questo non ci sono molti.
 
Che sia un caso ?

 per una quantita' di circa 190 kW*h per ogni m2 di modulo.
 
Invece i materiali specifici per centrali a concentrazione oppure 
nucleari si fanno gratis, giusto?
 
I dico una cosa molto semplice e soprattutto non inutilmente prolissa 
come la tua: per quanto costi in energia produrre un pannello FV, tutta 
questa energia può essere presa dal sole gratis et amore Dei, e proprio 
mediante pannelli fotovoltaici.
E questo è quello che si chiama *circolo virtuoso*, perché alla fine a 
pagare è solo Frate Sole.
 
Saluti
 
 
 
 

On 02/11/2014 11:35, Omega wrote:
 > Non è che ti lamenti perché il tuo PC è in gran parte silicio
 
ROTFL
Ma come ti vengono in mente certe fesserie?
 


 
 
insomma, parrebbe che solo il silicio è un elemento che 
costa energia. Ma è la norma, anche per alluminio, magnesio, 
titanio (in certa misura anche zinco). Dobbiamo smettere di 
usare questi metalli difficili da ottenere ?
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CUT ALL
 
 
L'idea di CAmbridge è un mix delle ipotesi che ho fatto.
Si usa un elettrolita di cloruri fusi, e tuttavia 
l'ossidazione è fatta ugualmente sugli ioni ossido. Non mi 
sarei aspettato che in miscela di sali fusi lo ione ossido 
fosse più ossidabile del cloruro (come avviene in acqua). Ma 
prendo per buono il dato ovviamente
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
Stavo solo rispondendo alla OP, cioe' lei, evidenziando come non e' cosi'
semplice limitare l'utilizzo dell'energia alla semplice fornitura di
energia termica, perche' il processo di produzione di una cella
fotovoltaica e' una sequenza complessa di passi "energhivori", in cui
molta energia utilizzata non e' pura energia termica.
 
Evidentemente chi ha la coda di paglia e' partito per la tangente
paventando chissa quale tranello.
 
In ogni caso, e' possibile immaginare impianti con una capacita' produttiva
(si puo' immagine che una nazione delle dimensioni della Cina ne avrebbe
due o al massimo tre: una evoluzione simile al settore automobilistico,
per intenderci) enorme che utilizzino reattori nucleari modulari (meno di 
100 MW, per intenderci) per alcuni passi in cui e' richiesta energia
termica.

 per una quantita' di circa 190 kW*h per ogni m2 di modulo.
 
Perfetto. Quindi anche il processo industriale attuale prevede
un uso massiccio di corrente elettrica.
Una centrale nucleare classica adibita alla costruzione di pannelli
fv potrebbe essere una soluzione per ridurre drasticamente la
CO2 risultante.
 
Resta il problema del trattamento dei prodotti di scarto che credo
necessiti anch'esso di energia elettrica, l'ideale sarebbe invertire
il processo separando il cloro dal HSiCl3.
 

 elevate e farci altro
 
Magari finora non vi è stato abbastanza interesse per un utilizzo
termico delle centrali nucleare che sembra tutt'altro che semplice.
 
Ok, sono sazio ;)
 

 ottenere ?
 
Dipende da quanto te ne serve e dallo scopo. Chiaramente se consumi
2 KWh per produrre 1KWh non fai un lavoro sensato, anche se
economicamente potrebbe avere senso grazie a strampalate politiche
incentivanti.
 
Sono numeri che bisognerebbe conoscere approfonditamente prima
di fare delle scelte.
 
Il pannello fv trova sicuramente ottime applicazioni dove non
esiste la possibilità di agganciarsi alla rete, luoghi lontani
dalle città, isole scarsamente popolate o lontane dai continenti.
Questa è un'applicazione sensata di tali pannelli che godono di
una grande modularità con poche esigenze manutentive.
 
Per usarli come alternativa alla produzione classica dell'energia
elettrica bisogna fare bene i conti per evitare di farlo diventare
un gioco per ottusi.
 

 paventando chissa quale tranello.
 
Certo è che le sue argomentazioni preferite sono comiche, il contenuto
di silicio elettronico in un pc è veramente minimo. Tolta la ferraglia,
la platica e tutto saranno pochi grammi in tutto.
 
E continua ad insistere con questa stupidagine convinto di far colpo...
su chi? Sull'ignoranza media della gente comune?
Non è un modo sano di comunicare questo.

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HSiCl3 non è uno scarto (può ancora depositare silicio).
E' SiCl4 ad essere inadatto alla CVD più semplice.
Separare il cloro dal silicio è di una semplicità estrema : 
basta ammettere alla presenza del silicio quasi qualsiasi 
trasportatore di ossigeno ridotto (idealmente l'acqua), in 
ambiente tampone per acidi o meglio basico.
Lo scrivo per la quarta volta (4°) :
una mistura di acqua e calcare, dolomite, trona, calce, etc, 
fissa il SiCl4
 
SiCl4 + 2 CaCO3  -->  SiO2 + 2 CO2 + CaCl2
 
es. trona (naturale abbondantissima : la approssimo a 
carbonato di sodio, anche se contiene pure bicarbonato meno 
attivo)
 
SiCl4 + 2 Na2CO3  -->  SiO2 + 2 CO2 + 4 NaCl
 
(il cloruro di calcio va gestito, e pure il sale, salvo 
poterli scaricare in mare dove sono indifferenti).
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 un gioco per ottusi.
 
l'unico conto da fare bene è : quando cazzo si decideranno a 
ultraincentivare L'ACCUMULO ?
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 Separare il cloro dal silicio è di una semplicità estrema : 
 
quindi l'inquinamento dei cinesi produttori di pannelli fv è una
 vera e propria mania di rincorrere il minor prezzo di
 mercato.
Una lezione per i tanti mercatisti credenti nella fandonia che il
 mercato risolva ogni problema, anche quelli generati dal mercato
 stesso. Esistono problemi irrisolvibili ma questo è ben lungi dal
 loro credo, convinti che anche il pianeta sia solo il frutto di
 una transazione finanziara. La mente umana è sofisticata ma anche
 molto vulnerabile a queste manie, spesso al limite del
 ridicolo.

  transazione finanziara.
 
Quello cinese, come quello russo (interessante: ambedue paesi provenienti
dalla cultura comunista) non e' "libero mercato", bensi' "far-west".
 
Nei tanto deprecati paesi del "libero mercato" esistono regole (e
specialmente strumenti giuridici per attivarle ed imporle) che
vietano di scaricare sostanze del genere nell'ambiente.
 
Meno il paese e' "libero" e piu' facilmente accade cio' che lei critica.
 
Uno dei principi base del libero mercato e' il corretto "addebito" dei
costi (altrimenti che mercato sarebbe: una truffa ?) e cioe', in questo
casi: chi inquina, paga. Basta questo a frenare in Germania e negli
Stati Uniti dal fare come in Cina. Basta anche guardare l'"aria", che
in Cina "si vede ad occhio nuda", nei paesi occidentali invece e' oggi
"trasparente".