La Z machine

Discussions traitant des diverses sources d'énergie ainsi que de leur efficacité.

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Lauren
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Message par Lauren » 21 mai 2007, 18:54

Pensez vous que si les états unis parvenaient à produire la fusion de la sorte, il le garderait secret?
Ils seraient obliger de partager.
Si vous n'aimez pas mes opinions, j'en ai d'autres.

tokamac
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Message par tokamac » 22 mai 2007, 10:17

GillesH38 a écrit :
Tiennel a écrit :Au passage, je rappelle qu'ITER a aussi pour objectif de définir comment récupérer l'énergie calorifique dégagée par la fusion nucléaire pour la transformer en électricité : ça paraît évident mais pour l'instant, la solution n'existe pas sur étagère.
justement, il faut mettre au crédit de JPP de souligner que la fusion qui devient possible avec la Z machine (p-B et non D-T) produit des particules chargées et non des neutrons, ce qui en principe permet une conversion directe en potentiel électrique, sans passer par une chaudière thermique, limitée par le rendement de Carnot. Donc (en principe toujours), un rendement proche de 100 %.
Exactement, ça se fait dans un générateur MHD à induction (IMHD) sans électrode (une bobine entourant le réacteur). Le plasma est thermonucléaire, fortement magnétisé (à nombre de Reynolds magnétique fort). L'expansion du plasma de fusion formé de particules chargées (noyaux d'hélium4 et pas de neutrons dans le cas d'une réaction B11-p) comprime les lignes de champ magnétique et une force contre-électromotrice est généré dans la bobine, ce qui produit un courant récupérable. C'est de la "conversion directe de l'énergie de fusion en électricité".
Le rendement de conversion peut aller jusqu'à 95 % si un second étage MHD conducteur (CMHD, à électrodes) ou thermique classique (à turbine) est couplé au premier étage IMHD. Ces calculs datent des années 70 (Stanley W. Angrist en 1976, qui publia "Direct Enery Conversion" chez Allyn and Bacon Inc en 1982).

Lauren
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Message par Lauren » 22 mai 2007, 12:34

Je n'ai rien compris, mais ça veut dire qu'il faut suivre les communiqués de presse de Sandia avec intérêt?
Si vous n'aimez pas mes opinions, j'en ai d'autres.

Pura Vida
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Message par Pura Vida » 25 mai 2007, 12:38

Merci Tokamac pour toutes ces références.
Affaire à suivre de (très) près.
Toutes les informations sur l'énergie bien considérées par ailleurs sur Oléocène, je suis sûr que c'est le fil sur la Z Machine qui est le plus important et urgent sur Oléocène

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Message par thorgal » 25 mai 2007, 13:14

p+B, c'est ce que les gars de la focus fusion voudrait bien arriver a produire. Ca fait une paye que j'ai pas verifie des news de leur part, mais apparemment, les analyses vont bon train :

http://focusfusion.org/log/index.php/si ... xtraction/

(en anglais)
Never under-estimate the predictability of stupidity - Bullet Tooth Tony

Huile de Roche
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Message par Huile de Roche » 30 mai 2007, 14:31

Last News

Coopération Russo- américaine

Zmachine dopée au LTD

caractéristique d'un module

mensuration : 3m de diamètre sur 22cm de profondeur
puissance : 100kv, 1 million ampère
coût unitaire : 160 000 dollars !!!

mis en série et parallèle pour additionner tensions et intensités
rien ne s'oppose à atteindre 60 millions d'ampères et 1 millions de volts.

Article de Julien Geffray
http://www.jp-petit.org/science/Z-machi ... y/ltd.html

Article des Echos - comme d'hab la France est à la rue...
http://www.lesechos.fr/info/metiers/4576329.htm

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Message par energy_isere » 30 mai 2007, 23:53

Huile de Roche,

c'est interessant, mais n'oublie pas que ce générateur de Tension et d' Ampéres est consommateur d' énergie. Il doit fournir l' énergie electromagnétique permettant le pinch en vu de récuperer de l' energie on dont on pense qu' elle est de fusion.

La question est d' ariver au bout avec un gain net d' energie non négligeable devant celle mise en jeu dans ce génerateur.

Pas gagné pour l' instant, mais ca participe de l' avancement de cette technologie.

Vivement qu' on ait un prototype de Z-Machine qui marche à 0,1 Hz.

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Message par Tiennel » 31 mai 2007, 03:12

Huile de Roche a écrit :Article des Echos - comme d'hab la France est à la rue...
et puis il faut arrêter le French bashing sur la question :
  • les Echos n'est pas une revue scientifique même s'ils ont des journalistes au-dessus de la moyenne, sur ce sujet-là ils n'ont aucun recul
  • la DGA a pour objectif de spécifier (même pas de concevoir) des systèmes d'armes : c'est le CEA qui s'occupe de la R&D en matière d'énergie nucléaire. Si le CEG s'est fait retoquer sur sa volonté de faire de la recherche civile, c'est que la DGA leur a fait remarquer qu'on ne les payait pas pour travailler pour le bonheur de l'humanité mais pour le malheur des ennemis de la nation :smt077
  • c'est aussi le CEA qui s'occupe de la R&D en matière de bombes nucléaires, et donc si cette piste est effectivement étudiée, elle est couverte par le secret militaire. Cela dit, tu peux essayer de te renseigner directement auprès des services de communication du CEA, après tout ce sont nos impôts
  • Ce n'est pas le cas aux USA car Sandia est un labo privé à qui on a autorisé de faire de la mousse autour de ses recherches. Il serait intéressant de se demander pourquoi Sandia a eu cette autorisation alors que les "vraies" percées technologiques militaires US ont toujours été protégées avec soin. Je ne crois pas à la philanthropie scientifique américaine, surtout dans le domaine des bombes H :-P
Méfiez-vous des biais cognitifs

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Message par Lauren » 31 mai 2007, 08:55

Peut-être pour le disuasion: on ne peut pas craindre une arme qu'on ne connait pas?
Si vous n'aimez pas mes opinions, j'en ai d'autres.

tokamac
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Message par tokamac » 31 mai 2007, 10:37

energy_isere a écrit :c'est interessant, mais n'oublie pas que ce générateur de Tension et d' Ampéres est consommateur d' énergie. Il doit fournir l' énergie electromagnétique permettant le pinch en vu de récuperer de l' energie on dont on pense qu' elle est de fusion.

La question est d' ariver au bout avec un gain net d' energie non négligeable devant celle mise en jeu dans ce génerateur.
Pour compléter cette problématique sur l'énergie consommée, je rappellerai qu'il ne faut pas confondre énergie et puissance. Dans la Z-machine l'énergie est plutôt limitée, et c'est la puissance qui compte (càd injecter l'énergie dans un temps le plus bref possible).

Par exemple :
- Imagine que tu as à ta disposition une énergie de 1 mégajoule. Si tu l'injectes en une impulsion électrique durant 1 seconde, cela représente une puissance P = E/t = 1 mégawatt (1 million de watts).
- À l'inverse si tu disposes à la base d'une énergie deux fois mois importante (500 kJ) mais que tu l'injectes cette fois en 1 microseconde, cela représente une puissance de... 500 gigawatts (500 milliards de watts) : cinq cent mille fois plus élevée. Et en 100 nanosecondes, 5 térawatts, etc.

Actuellement, les générateurs de Marx de la Z-machine stockent 11,4 mégajoules, et fournissent in fine 4,5 mégajoules à la sortie d'un dispositif qui comprime dans le temps l'impulsion initiale (1 microseconde) en une impulsion finale de 105 nanosecondes.

Cette énergie nécessaire de départ va bien entendu croître au fur et à mesure que la Z-machine va être mise à jour. Mais sachez que dans le projet Z-IFE (centrale électrique à fusion de l'hydrogène par striction magnétique fonctionnant à 0,1 Hz) Sandia compte récupérer une production d'énergie de fusion de 3 gigajoules (3 milliards de joules) au minimum, à chaque tir sur une capsule de deutérium-deutérium. Donc ne vous faites pas de bile sur le ratio énergie produite sur énergie consommée dans le cadre de la fusion.

Aujourd'hui on n'en est pas au stade de la production d'énergie par fusion. L'énergie consommé par la Z-machine est toujours supérieure à celle "produite" (et heureusement puisqu'on n'a encore jamais cherché à générer de l'énergie avec !). Dans 99 % des tests il n'y a tout simplement pas de cible de fusion au centre de la cage à fils... Donc par "énergie produite" pour le moment, on parle simplement de rayonnements divers qui se "perdent dans la nature" : rayons X, UV... et la température brute. Je dirais qu'on "tire encore à blanc" pour comprendre les mécanismes.

Répétons à propos de cette température de 3,7 milliards de degrés obtenus fin 2005, qu'il ne s'agit aucunement d'une énergie en sortie supérieure à celle en entrée, comme on a pu le lire ici ou là. Seulement on s'attendait théoriquement à une température 4 fois moindre, et on n'a pas bien compris pourquoi. En dehors de la fusion (enfin... tout est lié) cet état de fait est à lui seul un champ de recherche complètement nouveau : c'est un nouveau type de plasma où la température ionique est 100 fois plus élevée que la température électronique, ce qu'on avait jamais observé avant. Il y aurait des tas de thèses à faire sur ce sujet.

Pura Vida
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Message par Pura Vida » 31 mai 2007, 11:37

L'article de Julien Geffray termine ainsi:

""Au train où vont les choses, c'est à dire à ... un train d'enfer, sauf en France où on dort sur ses deux oreilles, comme d'hab, la filière impulsionnelle donnera ses réactions de fusion avant que le premier coup de pioche ne soit donné pour ce projet pharaonique (ITER). On rappelle que la décision de se lancer là-dedans fut prise personnellement par un grand scientifique français, bien connu : le professeur Jacques Chirac. Sarkozy osera-t-il stopper ce dinosaure en début de course, ce "plan social à l'échelle d'une région". Avec ces dernières avancées, ça mériterait réflexion.

Les deux septennats de Chirac c'est vraiment ... de la politique à l'état pur. Comment surfer sur l'opinion, comment être réélu, comment manipuler tel ou tel groupe. Et vous voulez que je vous fasse un pronostic ? Chirac va se repositionner comme grand défenseur de la planète, de l'environnement. Il va jouer les oies dui Capitole, maintenant qu'il n'en est plus le locataire. Rappelons l'époque où Hulot venait le visiter régulièrement, pénétrant dans la cour de l'Elysée avec son scooter. Jacquot faisait des grands discours ... en dehors de l'hexagone. Il va se trouver un perchoir, quelque part pour donner des cours d'éco-morale.

On parie ?

Mes lecteurs me disent " pourquoi ne pas contacter Juppé ? et la nouvelle ministre de la recherche, Valérie Pécresse ?

Moi, je rencontre qui veut, demain. Mais pendant une année durant nous avons courru après les politiques de tous bords, en vain. On pensait qu'avec les élections on aurait plus de chance. Erreur. En démarchant auprès d'Hulot ( et même d'Hubert Reeves, son conseiller scientifique ) : bide complet. Beaucoup n'ont ... strictement rien compris, eux et leur entourage technico-scientifique. Bayrou a ouvert des yeux ronds. L'état major de campagne de Ségolène Royal nous a suggéré de lire son blog. Etc.... ""


Tout bien considéré (J. Geffray oublierait quelque chose?), ici, l'essentiel "français" est dit à cette heure.

Mais Tiennel, il se peut que les "zones d'ombre" françaises auxquelles tu fais allusion renferment, après tout, des "trésors potentiels" vilainement occultés par la DGA et le complexe militaro industriel, enfant chéri chiraquien (qui le lui rend bien par toute sortes de "gâteries", comme ça je te tiens, tu me tiens, etc). Et nous, selon notre propension française, on ferait du "french bashing", etc?

Mais cela veut dire, une fois de plus, qu'on est enfoncé dans la politique et ses "gros intérêts", toujours loin des urgences du moment...

Ou bien le pic du pétrole, comme je le soupçonne, est volontairement accéléré et dramatisé afin de nous habituer l'esprit qu'il y aura une montagne de problèmes, tous plus "angoissants" les uns que les autres, devant la cherté et la rareté inéluctable de l'énergie (quel pactole pour les intéréssés! Quelque soit la réalité pétrolière, gazière et charbonnière physique et technologique), ce qui fait qu'on ne bronchera pas trop devant une très possible hausse stastitique massive des prix de l'énergie qui ne ferait que commencer.

Ou bien alors, toutes les options énergétiques doivent être regardées avec la responsabilité propre au bien et au dévelopement public dans TOUTES les mesures du possible. À plus forte raison si le pic pétrolier est bien réel, à l'état brut, et non pas enrobé de toutes les manipulations, enjolivures, ou descriptions dantesques à souhait (c'est selon les intérêts) propre à satisfaires les confortables et traditionnelles oficines gaullo-chiraquo- et même sarkoziennes? (et combien j'en oublie!) et dont certains se font régulièrement les échos (conscients et/ou inconscient?) même sur Oléocène, avec un constance étonnante!

Certes, il faut toujours se garder d'enthousiasmes primesautiers à la lecture d'articles, puis, démarrer au quart de tour sur des options qui, finalement, se dégonflent comme des baudruches, même des années après. Je dirais même qu'avec les promesses de la Z machine, il ne faudrait pas avoir les mêmes attitudes d'enthousiasme soulevé par la machine à vapeur au XIXème siècle, puis le même enthousiasme avec les moteurs à combustion interne, etc. La réponse, on le voit, est dans les modifications de l'environnementet de l'écosystème qui nous concernent directement, et toutes les incertitudes qui vont avec .

Il se passe toujours "quelque chose" à court ou long terme avec ce que nous "tripotons" pour notre confort et notre bien-être fugitif à l'échelle du temps terrestre. Il se peut que la Z machine ne fasse pas exception.

Ceci étant bien compris, les déroulements des expérimentations depuis peu d'années, même très peu d'années, par ce qu'on nomme: Z Machine, ouvriraient des perspectives très sérieuses, mais qui viendraient "bousculer" de très gros intérêts politiques, financiers, industriels, économiques, qui "tiennent" habituellement l'opinion (même sur Oléocène) mais qui se voient sans doute dépassés par des avancées technologiques auxquelles ils n'ont nullement participé, et qu'ils ne doivent pas vraiment connaître. Belles "batailles" de "savants" et de "matheux" en perspective, sur fond de gros-sous (fond toujours occulté), typiquement françaises, pur jus!

Je cite de mémoire l'exemple, non français celui-là, de Nicola Tesla qui eut les plus grandes difficulté lors de l'électrification de l'Amérique contre un concurrent "accroché" à un procédé obsolète, mais ce concurrent était - financé - par la banque Morgan...

Je crains que si l'humanité doit "crever" de son propre fait, ce ne sera pas par un "pic pétrolier", mais bien plutôt par son système d'argent auquel elle est accrochée comme une sangsue.

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Message par energy_isere » 31 mai 2007, 13:06

@tokamac

merci pour ton post.

3 milliard de Joules répeté à 0,1 Hz, ca fait l' équivalent de 300 millions de Joules par secondes, soit 300 MegaWatt.
Bon début si on y arrive.

Mais j' ai du mal à comprendre comment on peut répeter un Zpinch toute les 10 secondes. Comment on reforme la cage métallique à cette cadence ?

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Message par tokamac » 31 mai 2007, 14:20

energy_isere a écrit :Mais j' ai du mal à comprendre comment on peut répeter un Zpinch toute les 10 secondes. Comment on reforme la cage métallique à cette cadence ?
On peut imaginer une production de cages à fils à des milliers d'exemplaires, finalement chacune est à peu près de la taille d'une canette de coca. Chaque cage serait mise en place de manière robotisée entre chaque tir.

On peut aussi imaginer avoir des bobines de fils d'acier enroulés, à la base d'une cavité cylindrique. Les câbles dépassent légèrement dans la cavité, à travers un disque troué, situé à l'extrémité inférieure de la cavité cylindrique. Un second disque troué descend le long de la cavité jusqu'à se coller sur le premier disque, effectue une rotation de quelques degrés pour ferrer les fils (ceux-ci sont alors emprisonnés entre les deux disques serrés). La paire de disque remonte dans la cavité, déroulant derrière eux tous les fils et formant la cage. On effectue un tir, la cage est sublimée et compressée. On redescend séquentiellement le premier disque puis le second et le cycle recommence (l'idée est de JPP).

Du côté de Sandia, tout est déjà envisagé pour la future étape de la Z-machine appelée ZN (pour Z Neutron) qui fera suite à ZR (Z Refurbished) complétée cet été. ZN sera la Z-machine de test finale avant la construction de Z-IFE (Z Inertial Fusion Energy) qui est la centrale prototype de 1000 MWe.

- ZR est prévue pour donner une énergie de fusion de 0,01 MJ.
- ZN donnerait entre 20 et 30 MJ et serait capable d'un tir par heure, puis un toutes les 100 secondes quelques années plus tard.
- Z-IFE doit générer entre 3 et 30 GJ avec un tir toutes les 10 secondes.

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Message par Lauren » 31 mai 2007, 15:03

Quoi, ils ont déja des projets concret (au stade d'essai bien sur) de centrale électrique à Fusion? (
Si vous n'aimez pas mes opinions, j'en ai d'autres.

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Message par tokamac » 31 mai 2007, 15:31

Lauren a écrit :Quoi, ils ont déja des projets concret (au stade d'essai bien sur) de centrale électrique à Fusion? (
Tout à fait, depuis des années même ! Mais il faut aussi noter que ces projets ont été planifiés AVANT la découverte -fortuite- de la montée en température de fin 2005.
Du coup dans ces projets de centrale nucléaire par striction magnétique, la température n'était pas jugée suffisante pour permettre en elle-même l'ignition et était donc considérée comme anecdotique : on se focalisait plutôt sur le rayonnement X généré. La méthode est l'attaque indirecte via la technique du "hohlraum" qui est en quelque sorte un four à rayons X, qui chauffe et comprime une cible emplie d'hydrogène (deutérium-deutérium).
Par conséquent aucune centrale z-pinch à fusion a-neutronique (lithium-hydrogène, bore-hydrogène ou hélium-hélium) n'est pour le moment officiellement envisagée, malgré la température obtenue et le saut que cela représente.

Voici un document récent (octobre 2006) des laboratoires Sandia qui détaille en anglais sur 149 pages cette centrale à fusion de l'hydrogène par striction magnétique :
Z-Inertial Fusion Energy: Power Plant - Final Report FY 2006

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