neue Technologien, Forschung und Industrie

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    • neue Technologien, Forschung und Industrie

      Neue super Akkus
      Die Idee kam mir eine neue Rubrik zu schaffen "break trough" Projekte oder einfach nur neue Technologien, interessantes aus Forschung und Industrie.

      Nachfolgende Meldung stammt bereits vom April 2013, aber ich habe diese Nachricht erst entdeckt, der Inhalt ist interessant.

      "Super-Akku: Uni-Wissenschaftler bauen 3D-Batterie" Forscher der University Illinois haben winzige Akkus entwickelt, die aufgrund ihrer speziellen 3D-Nano-Struktur gleichzeitig eine enorme Energie- und Leistungsdichte bieten können

      chip.de/news/Super-Akku-Uni-Wi…3D-Batterie_61609217.html
      player.de/2013/04/30/neuer-li-…urzer-ladezeit-entwickelt

      Der wissenschaftliche Bericht hat das renomierte Journal "Nature" veröffentlicht (Dokument leider kostenpflichtig)
      nature.com/ncomms/journal/v4/n4/full/ncomms2747.html
      aber hier gibt es ihn kostenlos ;) braungroup.beckman.illinois.edu/pvb140.pdf

      Diese Akkus haben die 2x Energiedichte verglichen mit der bisherig besten Batterie der Welt.

      Die "Power Density" beträgt zudem bis das 2'000 fache d.h. sie können auch wie ein Super-Kondensator fungieren; diese Akkus haben die Eigenschaft Energie extrem schnell zu speichern und wieder abzugeben.

      Betreffen zu diesen "super Battrien" der Uni Illinois und des publizierten PDF, habe ich habe einen kleinen "Werkzeugkasten" gemacht, damit auch diejenigen es verstehen welche die Begriffe nicht so kennen. Der wissenschaftliche Text ist verständlich geschrieben, aber ohne Begriffe zu kennen geht es kaum. Ich beziehe mich teils auf ein Praxisbesipiel "Tesla Elektroauto", weil es dadurch klarer wird was gemeint ist.

      energy-density (Kapazität)
      Ist die Energiedichte pro Volumen, oder anders ausgedrückt; die Kapazität. Praxis-Beispiel; wird beim Tesla die energy-density verdoppelt, fährt er auch doppelt so weit. Wird in Ah (Ampère Stunden) angegeben.

      Power-density
      Ist die Stromdichte pro Volumen (oder Gewicht). Sagt aus, welche menge Strom pro Zeit aus einem Akku gezogen werden kann. Eine Verdoppelung der energy-density würde es einem Tesla ermöglichen, dass der Akku mit doppelt hohem Strom entladen werden kann und bei gleich bleibender Spannung hat man dann auch die doppelte Leistung (sofern die Elektromotoren auch doppelt so stark ausgelegt sind)

      C-Wert
      Oder Kapazitätswert. Im Prinzip dasselbe wie "Energy Density" aber wird meist in einem anderen Zusammenhang verwendet. Angenommen ein Akku hat 10Ah Kapazität und der Hersteller gibt an, dass sein Akku mit max. 2C geladen werden kann --> der Ladestrom darf hier max. 20A betragen (2x10A). Angenommen der Akku darf mit max. 50C entladen werden --> der Entladestrom darf hier max. 500A betragen (50x10A)

      Welcher Akkutyp?
      Kondensatoren haben eine hohe "power density" d.h. sie können Energie sehr schnell abgeben oder aufnehmen, aber eine geringere "energy density" als Batterien d.h. die Kapazität insgesamt ist geringer. Kondensatoren sind kein Ersatz für Akkus in einem eAuto, weil die Reichweite sinken würde.

      Man kann nun beim Bau eines Akkus nicht alles wollen; die höchst mögliche power-density und energy-density vereint, sondern muss Kompromisse eingehen. Eine Möglichkeit um dies zu steuern; umso poröser die Elektrode, desto höher die power-density aber geringer die energy-density.

      Illinois hat neun Batterien mit verschiedenen Charakteristiken gebaut, mit jeweils unterschiedlich hohen
      energy-density und power-density Werten. Die zwei interessantesten bzw. extremsten Batterien wurden in Tabelle1 aufgelistet und verglichen mit den jeweils Besten je publizierten Batterien.

      Batterie-A hat über das 2x fache energy-density und gleichzeitig 6-fache power-density.
      Batterie-B hat fast die selbe Kapazität wie die bislang beste Batterie und gleichzeitig 2'000 fache power-density.

      Batterie-A wäre für unseren Tesla interessant, es würde seine Reichweite verdoppeln und dank der schnelleren Energieaufnahme, könnte das was über die Rekuparation (Bremsen) zurückgewonnen wird vielleicht auch noch erhöht werden..weil man nun was hat das noch höhere Ströme schnell speichern kann. Zudem liesse sich dieser Akku vermutlich um Faktoren schneller laden.

      Batterie-B ist 10x besser als der beste Kondensator der Welt (wenn Kapazität mit berücksichtigt wird) Macht nur da Sinn, wo auch enorm hohe Entladungen binnen kurzer Zeit gehandelt werden müssen.

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    • Der Aufzug in den Weltraum
      Bisher undenkbar, da ein Seil unter der eigenen Last reissen würde? Ich hielt dieses Vorhaben bisher eher für eine Träumerei..doch dem scheint nicht mehr so. Der neuste Stand ist der, dass ein solcher Aufzug technisch bereist heute (fast) machbar wäre. Es bräuchte hier insbesondere seitens Industrie und Materialforschern etwas mehr Anstrengungen und natürlich mehr Geld.

      Weltraumaufzug Podcast
      Markus Landgraf (ESA Missions-Planer) - im Gespräch (1h34s)

      Den Podcast kann ich sehr empfehlen..etwas langatmig, aber es lohnt sich; einfach erklärt und dennoch informativ..und auch sehr wichtig; Humor kommt nicht zu kurz. Lässt sich auch als mp3 downloaden, kann man sich das auf der Couch liegend anhören --> raumzeit-podcast.de/2013/07/05/rz054-space-ele

      Alle Aufzeichnungen, inklusive Neuste, sind auf der Raumzeit-Seite unter "Archiv" zu finden --> raumzeit-podcast.de/archiv/

      Wie weit sind wir heute?
      Neue wissenschaftliche Publikation über Nanotube-Seile, vom 08 Okober 2013 bestätigt die ausreichende Festigkeit (auf "Download pdf" klicken) scitation.aip.org/content/aapt…pt/51/8/10.1119/1.4824936

      Die Rice Universität verspinnt bereits heute Nanotubes zu einem Seil/Faden!


      Sie verwenden Nanotubes die nur Millimeter-Bruchteile lang sind . Bei den von Rice hergestellten Fäden ist die Schwachstelle die mechanische Verbindung der einzelnen Tubes zu einander, dieser Faden weist eine zu geringe Zugfestigkeit auf für ein Weltraumseil.

      Sind die Tubes jedoch mehrere Zentimeter lang, können einzelne Tubes um Faktoren höherer Fläche miteinander verschlungen werden und damit steigt die Zugfestigkeit des verwobenen Fadens enorm.

      Das Ziel wäre also mechanische Verbindung zweier Tubes (aneinander "verdrillt" oder was auch immer), die Reissfestigkeit eines Nanotube hat. Nach Aussage von Markus Landrag von der ESA, würden Tubes mit einer länge von ca. 10cm vermutlich ausreichen um sie so miteinander verbinden zu können, dass die Zugfestigkeit ausreichen würde.

      Dass es bereits möglich ist aus Billionen kitzekleinen Nanotubes einen Faden zu spinnen, ist ein grosser Fortschritt. Das was die Uni tut funktioniert vermutlich auch mit längeren Tubes..nur muss diese jemand in grossen Mengen herstellen/züchten..und dann sind wir von einem tauglichen Faden/Seil vielleicht nicht mehr weit entfernt.

      Nachtrag
      27 Juni 2013: 50cm lange Nanotubes hergestellt :)
      Yingying Zhang, an Associate Professor at Tsinghua's Center for Nano and Micro Electronics, and co-author of the paper, tells Nanowerk. "Based on our findings, we successfully synthesized half-meter long carbon nanotubes, which, so far, are the longest ones in the world." Read more: nanowerk.com/spotlight/spotid=31326.php#ixzz2ji7rtmVq
    • Virtual-Reality 3D-Consumer Brille
      Nebst golem.de/news/oculus-rift-wir-…ersion-1-1311-102742.html, die bald eine serienreife 3D-Brille auf LCD-Display Basis auf den Markt bringt (mit Headtracking), kommt eine Neuigkeit von der Firma Avegant

      Bei dieser Brille sollen die Bilder direkt durch die Pupille auf die Netzhaut projeziert werden können. Ein erster Prototyp ist bereits fertig. Die Bilder seien unglaublich scharf, als ob es echt sei. Von einem serienreifen Produkt sei man aber noch eine Weile entfernt, sagt die Firma. extremetech.com/extreme/164399…directly-onto-your-retina

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    • Frauenhofer Institut: Supersolarzelle mit 44.7% Wirkungsgrad
      Fresnell Linsen bündeln das Licht auf mehrerer hundert Prozent intensität. Eine Micro 4-mm²-Solarzelle bekommt dieses Licht stammend aus der 20cm2 Fresnell Linse ab. Grund für den Aufwand: Die Micro Zelle kann das gebündelte Licht mit einem viel höheren Wirkungsgrad von bis 44.7% in Strom wandeln, was über das doppelte heutiger Solarzellen entspricht. ise.fraunhofer.de/de/presse-un…44-7-prozent-wirkungsgrad
    • Ankündigung DT-Fusionsreaktor von Lockheed Martin (SkunkWorks)
      In Europa bei vielen und insbesondere Politikern nicht angekommen ist nachfolgende Meldung

      Der US-Rüstungskonzern "Lockheed Martin" lockheedmartin.com macht pro Jahr einen Umsatz von rund 50 Milliarden Dollar. Baut Kampfjets, Schiffe, Panzerfahrzeuge und ist u.a. in der Raumfahrttechnik tätig. Der 1966 entwickelte und 1998 außer Dienst gestellte legendäre Mach-3 Flieger SR-71 Blackbird de.wikipedia.org/wiki/Lockheed_SR-71 und heutige F-22 und F-35 Multirole fighter stammt u.a. aus der Ideenschmiede "Advanced Developement Programs (ADP)" von Lockheed. Die Abteilung erhielt später den Übernamen "Skunk Works" de.wikipedia.org/wiki/Lockheed…Development_Projects_Unit


      Am 7 Feb. 2013 verkündete der Projektleiter Charles Chase bei Google dies:
      Ein kompaktes 4te Generation-Fusionsgerät sei in der Entwicklung. Damit aber nicht genug, die Daten und der verkündete Zeitplan lassen aufhorchen:
      -->2017 ein kompaktes, (z.B. 2x2x4 Meter) 100 Megawatt Deuterium-Tritium Fusionsgerät (Prototyp)
      -->ab jetzt in rund 10 Jahren ein serienreifes Produkt

      Würde diese Info von irgend einer kleinen/unbekannten Firma stammen, wäre die Meldung nur eine Lachnummer wert...Aber Lockheed ist eine Hightech Firma und erzählte vergangenheitlich keinen Mist..was genau Lockheed vor bzw. im Ärmel hat, oder es nur ein "politischer" Schachzug ist?

      Dr. Charles Chase sagt: Wir haben einen "brand new way" gefunden für ein Fusionsgerät. Es gib leider nur wenige Informationen, nur was die Presse berichtet hat und das Video von Charles Chase:

      Quellen
      fusenet.eu/node/400
      solveforx.com/moonshots/solve-…se-on-energy-for-everyone
      ireport.cnn.com/docs/DOC-934454
      en.wikipedia.org/wiki/High_beta_fusion_reactor

      Es zeichnet sich vielleicht langsam das ITER Ende ab xD auch wenn das hier nichts wird, bis ITER läuft vergehen noch 20 Jahre, danach soll der Nachfolger "Demo" kommen..viel zu lange..Zeit in denen andere Forscher schneller "intelligentere" kleinere Geräte bauen können?!

      Währendem Martin Lockheed bisher keine weiteren Informationen Preis gab und die Presse weitgehend schweigt (es sind eh alle Fusionsmüde), laufen in ganz wenigen fachspezifischen Foren Diskussion weiter. Das hier fiel mir besonders auf. Da taucht Thomas McGuire auf, der bei Lockheed ebenfalls auftaucht^^

      ssl.mit.edu/research/Fusion.html
      ssl.mit.edu/publications/theses/PhD-2007-McGuireThomas.pdf

      Es kann nur spekuliert werden, aber der SkunkWorks High Beta Reactor könnte was damit zutun haben: IEC, vielleicht ein weiterentwickelter Fusor/Polywell? en.wikipedia.org/wiki/Polywell

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    • Alternative Fusionskonzepte

      Bei Kernfusion fliesst das meiste Geld in das Tokamak (u.a. ITER. Wendeltsein7x usw.) Prinzip oder in Laserfusion wie NIF de.wikipedia.org/wiki/National_Ignition_Facility

      Es gibt jedoch auch kleine Forscher-Teams welche Wege gehen, kleine Anlagen die Durchbruch schaffen wollen. Es geht dabei heutzutage nicht mehr darum ob es Fusioniert, sondern wie effektiv die Fusion ist, also im Endeffekt ist das Ziel, dass der Energieoutput höher ist als das was investiert werden muss, damit es zur Fusion kommt/diese aufrecht erhalten werden kann.

      Es ist möglich Zuhause einen eigenen Fusionsreaktor zu betreiben, das ist tatsächlich kein schlechter Scherz! Die einfachste Form ist der Fusor. Hier Demonstriert von der deutschen Uni Abgängerin Illy Sommer (aka Bionerd). Was wir hier haben ist Fusion von Deuterium in Helium4, Bildung von Tritium und Helium3, Strahlung infolge Elektronen (X-Rays) und Neutronen (Y-Rays) sowie Transmutation von Silber in Cadmium. Das Konzept ist bekannt unter dem Begriff "Farnsworth-Hirsch-Fusor" de.wikipedia.org/wiki/Elektros…_Tr%C3%A4gheitseinschluss
      youtu.be/v9DXecl-OX8

      Aber das bringt nichts als Energielieferant, weil die Fusionsrate viel zu gering ist, Leckverluste zu gross und am Ende viel mehr Energie investiert werden muss als dabei frei wird.

      Nun, der grosse Durchbruch ist noch nicht da, es gibt mit anderen Konzepten teils vielversprechendere Resultate und eines möchte ich nun kurz Präsentieren.

      FOCUS FUSION (Lawrenceville Plasma Physics LPP)
      Das Focus Fusionsgerät welches Eric Lerner weiter entwickelt hat, stammt ursprünglich von der NASA (JPL). Vielleicht hat wer von Ionentriebwerken gehört; Teilchen die mit extrem hoher Geschwindigkeit austreten und dadurch einen Rückstoss erzeugen, was sich als Raumschiffsantrieb eignen kann. Die NASA hat bis 2001 in diesem Zusammenhang auch auf dem Gebiet der Fusion geforscht. Ab 2001 gab es einen Wechsel; Gelder wurden gekürzt und die NASA zog sich aus Fusionsbereich zurück.

      Eric Lerner hat ein NBA in Physic (aber keinen Doktortitel) Er ist bzw. war ein bekannter Science Autor und beschäftigte sich früher mit Astropysics. Er schrieb u.a. dies physicist.org/tip/INPHFA/vol-6/iss-5/p16.pdf

      Er hat die NASA Forschung weiter entwickelt. Start war Googles Techtalk, danach erhielt er auch einige Gelder um die Forschung weiterzuführen mit der Firma Lawrenceville Plasma Physics (LPP), das war 2007


      2009 baute LPP ihr eigenes Focus Fusionsgerät FoFu-1, kosten unter einer Million Dollar und verkündete, dass mit dem Gerät die erste FocusFusion gelungen sei.

      2012 publizierte Lerner im im Peer Revied Journal "Physics of Plasmas" eine Rekordtemperatur von 1.8 Milliarden Grad mit dem FoFu-1. 2012 war diese Publikation "most read article" focusfusion.org/index.php/site…/lpp_march_11_2013_report

      Im Jahr 2012 hielt LPP auch eine Präsentation bei Ernst&Young


      Am 25 May 2012 hielt LPP Sprecher Dereck Shannon die Gelegenheit vor dem höchsten Council in Amerika, dem President's Council of Advisors on Science and Technology (PCAST) vorzusprechen und bat um mehr Gelder für alternative Fusionskonzepte.
      youtu.be/G0GbxkHQxv8

      Das Funktionsprinzip ist schnell erklärt. Eine kurze aber heftige Entladung aus einer Kondensatorbank wird in einer Vaakuumkammer die mit etwas Gas gefüllt ist auf einen Punkt focusiert, dabei wird das Gas zu Plasma indem es die Elektronen verliert. Es gibt hier keine Spulen welche ein Magnetfeld erzeugen. Durchfliesst Strom eine Plasmasäule, entstehen starke elektromagentisches nach innen gerichtete Felder, welche Komprimieren, es "pincht". d.h. das Plasmagas wird durch den Z-Pinch stark komprimiert. Es gibt hier also keine supraleitende Spulen welche das Magnetfeld erzeugen, sondern das Plasma verdichtet sich selbst.

      Elektrizität hat den Vorteil, dass die Energie quasi beliebig stark gebündelt/focusiert werden kann. Das Plasma heizt sich auf, wird durch Magnetfelder komprimiert und es bildet sich ein Plasmoid. Wie ein Plasmoid aussieht, ist in der Animation ersichtlich. Das einfachste Beispiel kann man selbst in einer Mikrowelle nachbauen, da Feuer bereits Plasma ist und die Mikrowellenenergie aufnimmt, formt sich das Plasma zu einer Kugel d.h. sog. Plasmoid, was u.a. auch eine Rolle spielt bei Kugelblitzen (die es nach Meinung einiger nicht gibt, das ist ein umstrittenes Thema, aber tendenziell wird davon ausgegangen dass es sie eben doch gibt)


      Diese Kugel ist im Fusionsgerät natürlich viel stärker komprimiert. Durch hohe Kompression und Hitze, zerstört sich das Plasmoid selbst, indem entlang der Achse in die eine Richtung mit hoher Geschwindigkeit positiv geladene Teilchen (Ionen) fliegen und in die entgegengesetzte Richtung die Elektronen und es kommt zur Fusion.

      Die Idee ist, das Gerät mit Boron und Wasserstoff zu betreiben d.h. Aneutronic Fuel. Fusioniert das Proton (Wasserstoffatom H1) mit dem Boron-Atom (B11), ergibt sich daraus Carbon12, durch einen Sekundareffekt ergibt sich aus dem Carbon drei Helium-4 Atome.

      Helium-4(2 Protonen + 2 Neutronen)tragen kinetische Energie, es sind bewegende positiv geladene Teilchen und können deswegen direkt in Strom gewandelt werden. Bei der Fusion enstehen (fast) keine Neutronen, deswegen auch das Wort "Aneutronic Fusion". Dieser Helium-4 Ionenbeam, soll durch eine Spule geleitet werden, durch Induktion entsteht Elektrizität, das Prinzip eines Transformators. Der Weg über Wasser-Dampf-Turbine-Generator entfällt komplett, somit wird das Gerät viel kleiner und sehr Kostengünstig.

      Siehe "Aneutronic Fusion" Wiki-Link en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion

      Aktueller Stand
      Der Firma LPP fehlt hinten und vorne das Geld, aber sie publizieren die wichtigsten Ergebnisse und machen weiter. Neuster Stand ist der, dass zwei von drei Faktoren heute bereits erreicht sind (Temperatur und Einschlusszeit) um mit dem Gerät Netto Energie zu liefern . Die Plasmadichte allerdings ist noch um Faktor 10'000 zu tief. Grund für die zu geringe Dichte sieht LPP in der Verunreinigung des Deuteriumplasmas. Analysen zufolge, ist das Plasma zu rund 50% verunreinigt mit Kupfer und Silber Moleküle (die vermutlich von der Anode/Elektrode stammen.)

      LPP will nun Elektroden aus reinem Wolfram fertigen lassen, was Temperaturen von 3500 Grad stand halten soll und hofft so das Problem in den Griff zu bekommen. Deren Berechnungen zufolge würde ein Umstieg von Deuterium auf Boron (was auch das Endziel ist) automatisch eine Verbesserung der Dichte von 10'000 auf "nur noch" Faktor 3'000 zu tief bringen (alleine durch die höhere Dichte von Boron gegenüber Deuterium). Da darf man also gespannt sein was die neue Konstruktion bringt und vor allem was der Umstieg auf Boron für Resultate zeigen wird.

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    • Was früher in der Fusionsforschung als fast unmöglich galt, ist französischen Forschern gelungen: Eine Neutronenfreie Fusion mit Boron. Eine Boron Fusion erfordert rund 10x höhere Temperaturen als eine Deuterium/Tritium Fusion. Die Firma LPP verfolgt dasselbe Ziel, sie erreichten mit ihrem Focus Fusionsgerät ebenfalls diese erfoderlichen Temperaturen (jenseits einer Milliarde Grad) haben jedoch noch nicht auf Boron umgestellt, sondern verwenden noch Deuterium.
      nature.com/news/two-laser-boro…ation-free-energy-1.13914
    • Nicht sehr neues Video, aber beinhaltet interessante Infos.

      Tiefgehendere Einsichten Fragen/Antworten zum FocusFusion Device. Aspekte die in bisherigen Videos von LPP nur halb oder nicht angesprochen wurden werden hier behandelt. Das Publikum besteht primär aus Fusionsexperten (u.a. MIT), dementsprechend tiefgehender sind die Fragen der Audienz. Leider ist Audio der Fragensteller nicht immer gut verständlich
    • 24.Feb 2014 : Die Produktion der Vorab(Entwickler)-Version der 3D Brille "Oculus Rift" liegt derzeit auf Eis.
      Einerseits ist das Interesse an dem Gerät einfach übermäßig hoch und andererseits fehlen einfach notwendige Bauteile. Mangels notwendiger Komponenten steht die Produktion von Oculus Rift still. Letzte Lagerbestände schmelzen dahin. Oculus hält aktuell Ausschau nach neuen Bezugsquellen, doch noch ist unklar, wann die Produktion der Brille wieder starten kann.
      Quelle spieletipps.de/n_31579/
    • Neues von Avegant Virtual Reality (Projektion direkt auf die Retina) Es gibt ne neue Entwickler Brille, neu sind u.a. auch die eingebauten Lautsprecher. Der Betrachtungswinkel ist vorerst mit 45° noch geringer als bei der Oculus Rift. Ich Kann mir vorstellen, dass diese Brille für TV/Film interessant wird. Es gibt 21 Photos (durchblättern) gizmag.com/eyes-on-avegant-glyph/30660/

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    • Hier ein besseres Video von Avegant's Retinal Display. Es ist noch nicht die Final Version. Primär soll das Ding für Mobile Devices gedacht sein, aber ggf. auch TV und Play Station. Das Headphone soll hochwertig sein. Die derzeitige Auflösung beträgt nur 720p (1280x720), aber da der Füllgrad der Pixels über 90% beträgt, ist kein/kaum ein Screendoor Effekt sichtbar und die Auflösung fühle sich angeblich nach mehr an. So wie im Video kurz über das Display diskutiert wird, erinnert mich das an Sony's SXRD oder JVC's nennt es DILA; reflextiv-LCD welche beide Hersteller in ihren teureren Beamern einsetzen. Wobei das Markenbezeichnungen sind, die offizielle Bezeichnung dieser LCD Technik heisst LCoS. Vielleicht irre ich mich ja, aber so ein Display könnte in Avegant's Brille stecken, da die Eigenschaften voll passen...wobei Texas instruments erwähnt wird die ansich DLP Chips herstellen, andererseits haben DLP keine solch hohe Füllrate. Who knows. de.wikipedia.org/wiki/LCoS

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    • Avegant VR-Brille
      "Macworld 2014: Avegant Shows Off 'Glyph' Mobile Personal Theater"
      Das Bild projezieren zwei extra für die Brille konstruierte (mit einer Füllrate um die 90%) 720p DLP Chips von Texas Instruments, also pro Auge ne 720 Auflösung. Das Licht dafür erzeugen LED's. Das transparente Model ist der erste Prototyp, das Weisse der Zweite und der dritte soll kleiner werden (existiert noch nicht) und das Finale Produkt sein, was wir Ende 2014 kaufen können.
      macrumors.com/2014/03/27/glyph-mobile-personal-theater/

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    • Fa. LPP (Focus Fusion) Kampagne läuft in 11 Tagen aus, ich hoffe sie schaffen die wichtige psychologische Grenze von 200k (was derzeit nicht ganz danach aussieht) Ich habe ein paar Dollars an LPP gespendet, weil ich finde, dass man das Geld dümmer ausgeben kann, die Sache es wert ist, weil zumindest eine Chance besteht, dass es was werden kann.

      In diesem Sinne auch mal hier ein Aufruf..hoffe wird nicht Missverstanden, natürlich auf freiwilliger Basis und ohne Hintergedanken; wer ein paar Euros zuviel hat, warum nicht Focus Fusion unterstützen anstelle sich ein neues Elektronik Gadget zu kaufen.

      hier:
      indiegogo.com/projects/focus-f…x/7984908?show_todos=true

      Die Kampagne ist leider nicht sehr professionell aufgezogen worden, wohl auch mit ein Grund, warum es beim Einsammeln etwas schleppend geht. Typisch Forscher, kein Sinn für Marketing :D

      Nach allem was ich recherchiert habe, möchte ich sagen, dass dieses Projekt kein scam ist, es aber auch keine Garantie gibt, dass es zu einem Durchbruch kommt. Wie auch immer, ich erachte es als einen Fehler diesen Weg nicht weiter zu verfolgen.

      Anbei eine kleine Zusammenfassung, Resumé

      Hintergrundwissen
      Aneutronische Fusion bedeutet, dass die frei werdende Fusionsenergie nicht in Form von hochenergetischen Neutronen, sondern von hoch kinetischen Ionen (positiv geladene Teilchen) getragen wird. Fusioniert ein Proton [H] mit einem Boron [B11] Atom, entstehen drei Helium-4 Kerne aber kein Neutron. Die drei Telichen tragen die kinetische Energie, sie sind positiv geladenen, können somit durch eine Spule geleitet werden (eine art hightech Transformator) und direkt Strom erzeugen. Wasser->Dampf->Turbine->Generator entfallen komplett.

      Weitere Vorteile
      -keine Neutronenstrahlung (bzw. extrem geringe Menge)
      -kein radioaktiver Abfall (bzw nach dem Ausschalten fällt nach 9h die Strahlung auf Umgebungsniveau ab)
      -sehr sicher (aneutronic fusion allgemein)
      -kleine Bauweise möglich (focus fusion concept)
      -sehr kostengünstig (focus fusion concept)

      weitere Infos
      Wiki aneutronic fusion: en.wikipedia.org/wiki/Aneutronic_fusion
      Nature anderes Prinzip, aber auch aneutronic: nature.com/news/two-laser-boro…ation-free-energy-1.13914

      Problematiken
      -die Fusionsbedingungen sind um Faktoren höher (benötigte Temperatur rund 10x höher als bei DT Fusion)
      -die hohe Operationstemperatur erhöht Bremsstrahlungsanteil (X-Ray)
      -eine pb11 Fusion setzt weniger Energie frei als eine DT-Fusion ->hohe Anforderung an Wirkungsgraden

      Lösungen (Netto-power, aneutronic)
      -das Temperaturproblem ist bereits gelöst. Einschlusszeit ist ausreichend (gepulster Betrieb)
      -X-Ray Energieumwandlung in Strom --> Prinzip analog Photovoltaikzellen jedoch durch Multilayeraufbau ->Engineering challenge
      -Bremsstrahlung Reduktion durch Gigagauss Magnetfeld um Faktor 4 (Quantum magnetic field effect)

      Fazit
      Im Rahmen geltender Physik lösbar, aber hohe Anforderungen an Engineering, Materialbelastung, Wirkungsgrade nötig für Umwandlung Bremsstrahlung und des Ion-Beam (Coil) in Elektrizität. Letzteres wurde in Simulationen bereits >85% erreicht (Patent LPP vorhanden).
      Siehe LPP Sankey Energyflowchart energiederzukunft.org/media/ku…ttachments/288/Sankey.pdf

      Viel Potenzial, bisherigen Fortschritte sind beachtlich, aber es gibt noch einige Probleme zu lösen. Die Plasmadichte ist zu tief und muss weiter erhöht werden -> keine Plasmaverunreinigungen mehr, Umstieg von Deuterium auf pb11 erhöht die Dichte, grösserer Teil der Entladung muss in das Plasma (Elektrodendesign, mehr Simulationen, Optimierungen)
      --> real science, kein SCAM, aber weitere Fortschritte erfodern auch mehr Geld.


      Diverses
      Neuster Vortrag: Oxford Universität


      Tiefgehende Einblicke in Focus Fusion vor Fusionsexperten. (für Fortgeschrittene)


      peer revied publiziert in einem führenden Magazin für Plasmaphysik in "physics of plasmas" Meist gelesener Artikel. Fusion bei 1.8 Milliarden Grad (>150kev Ions) wurde erreicht. Wissenschaftliches Papier -> nemokamaenergija.net/download/…Kreipimasis/LPPhysics.pdf

      2012 Focus Fusion (Lawrenceville Plasma Physics, Dereck Shannon) @ US President Council of Advisors (Leider werden nach wie vor nur die Grossen unterstützt; Tokamak (Iter), Laserfusion (z.B. NIF)..obwohl zunehmends immer mehr Forscher sagen, es müsse dringend auch innovative alternative Konzepte gefördert werden)


      So hats angefangen. Starter; 2007 Google Techtalks

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    • Startuper Solarroadways haben mit ihrer Crowd Funding auf Indiegogo über zwei Millionen Dollar eingenommen. Die Firma will Solarpanels auf Strassen verbauen, die auch gleich integrierte LEDS haben um die Fahrbahn zu beleuchten.

      Indiegogo Solarroadways
      indiegogo.com/projects/solar-roadways

      Was auf den ersten Blick sinnvoll erscheint, könnte aber eine reine Geldmache sein und scheitert mit hoher Wahrscheinlichkeit an der Praxis. Strassenbeläge haben einen grossen Verschleiss, werden stark beansprucht und müssen genügend Grip auch bei Nässe haben. Zudem können so nicht alle Panels optimal der Sonne ausgerichtet werden und die Integration von LEDS reduziert die Photovoltaik Fläche. Teer, also Asphalt ist flexibel und passt sich dem Untergrund an, etwas starres aber nicht..wobei das sicherlich mit Aufwand irgendwie lösbar wäre. Auf dem Video wird ein vielleicht 1 Tonnen schweres Fahrzeug gezeigt, das auf den Panels fährt..und was ist mit einem 40 Tönner der eine Vollbremsung hinlegt, was macht da das Plexiglas?

      Derzeit sehe ich das Projekt als eine Utopie an u.a. auch weil Solarpanles zu viel kosten, also das man sie irgendwo verbauen könnte..und die Vermutung liegt nahe, dass hier einfach nur Kasse gemacht wird und von dieser Firma es keine Photovoltaik Strassen geben wird. die Kampagne ist aber sehr erfolgreich, angeblich soll auch der US Staat Utah Interesse zeigen.

      Das Video nimmt hier das Projekt ganz schön auseinander..und es ist nicht irgendwer, sondern ein Elektronikfachmann


      Sinnvoller wäre Solarzellen entlang Strassen zu verbauen, aber nicht in den Boden zu integrieren z.B. in der Mitte (Insel) oder Lärmschutzwänd
      Also IMHO ist SolarRoadwys aber auch wirklich eine absolut schwachsinnige Idee bzw. das kann in der Praxis so nicht umgesetzt werden.

      Was mich persönlich aber wirklich enerviert ist, dass man schnell locker über 2 Mio $ für so einen Schwachsinn sammeln kann, aber FocusFusion nicht auf den grünen Zweig kommt...
      Klar, vielleicht funktioniert FocusFusion letztendlich auch nicht, aber dort sieht man zumindest die Möglichkeit, dass es klappen könnte, wohingegen, das hier einfach nur Schwachsinn ist...

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    • Der Dual Fluid Reaktor – ein neues Konzept für einen Kernreaktor
      science-skeptical.de/energieer…inen-kernreaktor/0010073/

      Währendem Kernspaltungsreaktoren verpönt sind, meiner Meinung zurecht, weil sie Gefahren birgen, das Konzept alt ist, gibt es Forscher die sich Gedanken machen wie komplett Neuartige Reaktoren diese Risiken minimieren oder teils sogar ganz Eliminieren könnten.
      Politisch hat Atomkraft derzeit wenig Chancen, aber ich finde es schade die Augen ganz zu verschliessen, man sollte sich das mal ansehen.

      Das ist in der Tat erschreckend schlecht und bestärkt einem, dass wir es viel besser machen könnten. Atomkraftwerke wie sie heute stehen, sind mit Hintergedanken Atombombenbau gebaut worden (Konzept stammend aus USA).
      Bei der Spaltung eines Atomkerns wird 100 Millionen mal so viel Energie freigesetzt wie bei der Verbrennung eines Kohlenstoffatoms.
      In Anbetracht dieses Verhältnisses ist es erschreckend, dass heutige Nukleartechnik nur 3-4 mal so effektiv Strom erzeugt wie Kohle- und Gaskraftwerke.

      Mit dem Dual Fluid Reaktor stellen die Mitglieder des Instituts für Festkörper-Kernphysik (IFK) Berlin ein neues inhärent sicheres Nuklearkonzept vor, das von Anfang an auf optimale zivile Nutzung ausgerichtet war


      Der Dual Fluid Reaktor soll einen Wirkungsgrad erreichen der 20x höher ist als der heutiger AKW's.
      Man stelle sich anstelle 1GW Leistung 20GW vor, für einen Reaktor..das würde so manches Energieproblem lösen

      Skepsis ist immer angebracht, die Sicherheit mitunter etwas vom Wichtigsten. Im Beitrag Abschnitt "Sicherheitsaspekten" einige Zitate die mir wichtig erscheinen
      Daher befinden sich im DFR-Kern überwiegend kurzlebige Spaltprodukte (Halbwertszeiten bis zu einigen Stunden, d.h. hohe Wärmeleistung), und in einem weiteren Zwischenlagerbehälter

      Kurzlebig ist der Punkt, tritt was aus, strahlt es nicht x-Jahre

      Bei heutigen Leichtwasserreaktoren sind lediglich die Kapselungen bzw. Umbauten (Containment) sowie das Installieren von Wasserreservoiren als Wärmespeicher die einzigen passiven Sicherheitselemente. Alle anderen Systeme sind aktiv und können technisch bedingt versagen.

      Ja was einer der grössten Fehler war, es muss damit gerechnet werden, dass Menschen Fehler machen, Systeme versagen, im Schlimmsten Falle alle und auch dann sollte ein TReaktor nicht ausser kontrolle geraten..das ist aber heute nicht gewährleistet.

      Das neue Konzept ist da anders:
      Das DFR-Konzept nutzt hier alle Vorteile praktisch druckloser Flüssigkeiten

      Womit es keine Leitungen gibt die unter Druck stehen und Explosionsartig bersten können.

      Wenn nun der gesamte Strom ausfällt, wird die Nachzerfallswärme problemlos durch das Blei ausschießlich über Naturkonvektion abgeführt.

      Auch wenn alles ausfällt, wird der Reaktor ausreichend gekühlt, was eine Voraussetzung für mich wäre, jemals sowas zum Bau zu bewilligen.

      Blei erstarrt bei Austritt in den konventionellen Bereich schnell. Wegen des, im Vergleich zu Reaktoren mit festen Kernen, sehr stark negativen Reaktivitätskoeffizienten kann keine Leistungsexkursion erfolgen. Designbedingt nimmt der flüssige Kern außerhalb des Kernbereichs (auch im Blei wegen des Dichteunterschieds) immer einen unterkritischen Zustand ein
      Wobei Bleidämpfe gefährlich sind beim Einatmen, aber das ist eher ein Problem für die Arbeiter im Kraftwerk (regional). Wenn das Blei erstarrt ist, geht keine Dämpfe-Gefahr davon aus. Ohne Blei wäre schöner, aber wenn korrekt damit umgegangen wird, ist vielleicht verantwortbar.

      Konzepte die bestehende atomare Abfälle aufbereiten, daraus Energie erzeugen, sind künftig vielleicht mal ein riesen Thema. Brennstäbe die wir verbuddeln enthalten noch riesige mengen an Energie, deswegen strahlen sie ja auch so stark und deswegen geben sie viel wärme ab und deswegen müssen wir sie für tausende Jahre lagern..wenn wir aber diesen Abfall zu Strom machen, bliebe am Ende Material übrig, das viel weniger Strahlt und viel kürzer Endgelagert werden müsste. Das würde auch dazu führen, dass es kein oder viel weniger neues Uran abgebaut werden müsste. Der Vorrat in den Endlagern reicht für Jahrzehnte! Das würde langfrisig auch das Endlagern lösen, weil es am Ende nur noch Material gibt, das nur noch wenig radioaktiv ist. Leider geht der Bericht nicht darauf ein.

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    • "Helion Energy"
      nextbigfuture.com/2014/07/helion-energy-plans-to-enable.html
      helionenergy.com

      Erhält $7 Millionen von DOE und wollen weitere $35 auftreiben. Der Chefentwickler "John Slough" hatte u.a. NASA Aufträge für Spacecraft Antriebe erhalten.

      Hier das was die Firma/die Medien schreiben
      The Fusion Engine will Enable Profitable Fusion Energy in 2019
      Developed by Engineers to be Commercially Practical
      Fast, affordable development (50 MW module, truck-sized)
      Fusion is clean, safe, and generates no hazardous byproducts
      Fusion energy is converted directly to electricity, eliminating capital costs
      Uses demonstrated physics

      Scientifically Legitimate
      Fusion Engine technology supported by DOE Office of Fusion Energy
      IAEA best of peer reviewed fusion paper – 2011
      Field leading advocates and independent validation
      4th prototype operational in Redmond, WA

      How the Fusion Engine Works
      Formation -Plasma is generated by ionizing gas in a Field Reversed Configuration
      Accelerator -Plasma is accelerated to high velocities using pulsed magnetic fields
      Collision -Two plasmas are collided and compressed to transfer kinetic energy to heat
      Burn Chamber -Conditions are formed to initiate fusion of fuel
      Energy Generation -Fusion plasma is converted to i) direct energy ii) fuel for further operation


      Die 50MW Leistung beziehen sich wohl auf Deuterium-Tritium (DT) Fusion, was am Meisten Energie frei setzt, aber auch zugleich die Schmutzigste Fusionsart ist, da Tritium von sich aus Strahlt und die harten Neutronen die Kammer stärker verstrahlen. Tritium ist zudem chemisch giftig (Einatmen)

      DT ist das Gemisch womit auch ITER betrieben werden soll. Trotz Tritium, ist ne solche Fusion kein Vergleich zu Kernspaltung mit Brennstäben wie in AKW's, weil das Fusionsmaterial zerstrahlt und am Ende kein Brennstoff übrig bleibt das in ein Endlager muss.

      Mit den Jahren würde die Brennkammer immer etwas stärker radioaktiv und müsste am Ende irgendwo gelagert werden..jedoch nicht für tausende Jahre, es ist wie bei ITER wo mit ca. 100 Jahren gerechnet wird bis das Material auf Umgebungsniveau abgesunken ist (schliesslich ist es ja kein Uran)

      Deuterium-Deuterium (DD) ist deutlich harmloser als DT und die Fusionsbedingungen sind ähnlich, weswegen der Reaktor auch damit betrieben werden kann, was ihn gut Umweltverträglicher machen würde. Sofern die Effizienz hoch genug wird, wirft auch eine D-D Fusion genug Energie ab.

      Helium-3 ist ein Wunsch, aber davon gibt es fast nix, das müssten wir auf dem Mond holen^^

      Schwerere Elemente bzw. eine aneutronische Fusion, bei der fast keine Neutronen entstehen, scheint damit nicht möglich zu sein, weil die Temperaturen dafür nicht ausreichen. Die Temp. sind rund 100 Millionen Grad, für eine z.B. Proton-Boron aneutronic fusion würde rund eine 10x höhere Temperatur benötigt.

      Erreichen tun diese über ne Milliarde Grad nur wenige; das Polywell Konzept, Focus Fusion (z.B. Lawrenceville Plasma Physics), die Z-Machine, Laserfusion (aber nicht wie NIF, sondern das der französischen Wissenschaftler mit zwei Lasern.) und TriAlpha hat da auch was, finanziert von ex. Microsoft Paul Allen und GoldmanSachs (aber es gibt dazu fast keine Informationen.)

      Es tut sich was! War auch mal Zeit nach langem Stillstand. Die Frage ist was die Versprechen tatsächlich wert sind.

      Professor John Slough, University of Washington
      aa.washington.edu/faculty/slough

      about Helion Energy, Wikipedia
      Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Helion_Energy
    • Das Problem bisheriger Fusionsreaktoren ist ja neben dem enormen technischen Aufwand der Fakt, daß man da mehr Energie reinstecken muss als dann wieder rauskommt. Wie sieht das hier aus finde ich keine Angaben in den Links (oder übersehen). Forschen muss man in jedem Fall in der Richtung aber bis das mal bisherige Kraftwerke ablöst dauerts noch einige Generationen fürchte ich.
      :bier: Tschüß :bier:

      Sic transit gloria mundi

      kicktipp.de/movie2digital
    • Ein Gramm DT Gemisch (wenn alles Fusioniert) setzt sehr hohe Energiemengen frei. Das ist das 1 bis 10 Millionenfache wie ein Gramm fossiler Brennstoffe
      Deuterium + Tritium --> Helium + Neutron + 340,000,000,000 Joules per Gramm

      Man kann sich eigentlich sehr viel erlauben, da die freigesetzte Energiemenge immens grösser ist als die benötigte. Warum man sich hier schwer tut, liegt an der miesen Effizienz der Anlagen, am Konzept, Wissen über Plasma und an technischen Hindernissen. NIF Laserfusion z.B. investiert enorme mengen Energie für die Fabrikhallen grossen Laseranlagen..Laser aber haben vom Prinzip her einen schlechten Wirkungsgrad (Input/Output)

      Tokamak bedingt grosse Baugrösse, das wiederum führt zu hohem Energiebedarf. Tokamak ist ein Ring, in dem das Plasmagas durch Magnetfelder eingeschlossen wird und zirkuliert. Die kinetische Bewegung des Gases im Ring alleine verschlingt Energie. Das Hauptproblem hier ist, dass Plasma nicht stabil sein will, immer wieder ausbricht und damit die Kompression zunichte macht und da es zirkuliert, ist es auch Zentrifugalkraft ausgesetzt. Um das unter Kontrolle halten zu können, werden gigantische Supraleitende Spulen verwendet, aber die Kühlung der Spulen verschlingt ebenfalls Energie. Letztens geht nur ein geringer Teil des Investierten tatsächlich in die Kompression und Aufheizung des Gases. Trotz allem soll ITER 10x mehr Energie frei setzen als investiert wird, denke schon dass hier richtig gerechnet wurde.

      Die kleineren Anlagen, Alternativkonzepte, versuchen diese Probleme zu vermeiden. Bsp. soll das Magnetfeld des Lockheed Martin Reaktors anders als bei Iter gegen aussen stärker werden (Multi-Grid), so dass das Plasma welches ausbrechen will wieder zurück gedrückt wird und da das Plasma nicht in einem grossen Ring zirkulieren muss, lässt sich die Anlage viel kleiner und vermutlich auch viel Effizienter bauen. Über die genau Funktionsweise aber wird geschwiegen.

      Ich denke Querdenken ist gefragt, den Tokamak ist nur ein Konzept und wohl nicht das Beste..nur gibt das ungern einer zu der dabei ist. In Tokamak ist bisher fast alles Geld geflossen und wenn die Forschungsgelder auf andere Projekte ausgedehnt wird, gäbe dies ein grosser Schub. Innovative Projekte könnten es meiner Meinung schaffen. Den Zeitplan halte ich aber auch für unrealistisch. Ich glaube es wird keine Generationen dauern. Fortschritte sind offensichtlich vorhanden, aber die Massenmedien berichten kaum darüber und wenn dann nur über ITER oder NIF. Die Bürger sind "Fusionsmüde" geworden, aber hinter dem Vorhang geht es vorwärts.

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