БЕЗНЕФТЯНАЯ ЦИВИЛИЗАЦИЯ

[Проходящий Кот]

Проблема барьеров AlexAV для будущей цивилизации также существенна, особенно на больших промежутках времени:

Давай вспомним что именно эта тема делает  на астрофоруме и каковы были предпосылки для ее создания?
Предпосылкой была гипотеза о разрешении парадокса Ферми через гипотезу "выеденного яйца" - после исчерпания природных запасов все внеземные цивилизации погибают, или хотя бы выживают но в такой форме которая неспособна к межзвездной колонизации.

Поддерживаю. Тема действительно посвящена больше долгосрочным перспективам, не обсуждать при этом текущие тенденции тоже нельзя, но избыточно концентрироваться на них здесь действительно не стоит. При этом обсуждая любые невозобновляемые ресурсы нужно всегда держать в голове, что абсолютно несущественно каковы их запасы, их истощение, в том случае если скорость с которой мы их добываем больше скорости с которой они пополняются естественными геохимическими потоками — неизбежно. Особняком тут можно было бы поставить только дейтерий морской воды (это если с термоядом...), но как следует из названия темы — мы этот случай не рассматриваем.

Тут стоит перечислить основные проблемы входящие в этот круг.

Как ни странно, но на первое место я бы поставил бы даже не замену нефти, газа и угля, а фосфор. Цивилизация может существовать без автомобилей, айфонов, интернета, но вод без хлеба она не протянет и нескольких месяцев. Никакая цивилизация.

И тут существует фундаментальная проблема — наше сельское хозяйство менее замкнуто по биогенам, чем естественные биогеоценозы. Уход биогенов с наших полей океан намного выше, чем для естественных лесов и степей. Если потеря азота, калия и серы — не такая большая проблема, то вот с фосфором — всё плохо.

Это вообще самый странный элемент биосферы, сравнительно редкий в земной коре, но при этом роль которого для живых организмов оказывается непропорционально высока. Элемент естественный транспорт которого на поверхности земли осуществляется только в одном направление — с суши в океанические глубины, а замыкание его круговорота осуществляется практически исключительно через медленные геологические процессы связанные с субдукцией океанической коры и выплавком магматических пород в материковой коре.

Сейчас мы компенсирует избыточную потерю фосфора с помощью удобрений, источником которых являются невозобновляемые запасы апатитов и фосфоритов. Но вечно так продолжаться не может. По большей части единственный выход здесь — как-то менять методы ведения сельского хозяйства так, чтобы потери биогенов с полей были не выше естественных фоновых. Но как это делать конкретно — не совсем понятно. Другим решением могло бы было бы быть — создание некого механизма транспорта фосфора из океана на сушу. Но как именно тоже не понятно (при этом нужно понимать, что тут речь не о добыче чего-то на морском дне, то что смывается с суши оседает там в рассеянной форме и добыть это напрямую практически невозможно, тут что-то другое нужно... возможно выращивание каких-то аквакультур или что-то ещё подобного...).

На втором месте — снова не нефть с газом и углём, а редкие элементы. Вообще все элементы кроме кремния, алюминия, железа, кальция, а так же элементов содержащихся в больших количествах в морской воде - натрия, калия, магния, хлора, серы, брома, главного элемента биосферы — углерода, и того что мы извлекаем из атмосферных газов, нужно считать не возобновляемыми ресурсами. Промежуточное положение тут занимают титан, марганец, цирконий, барий (доступны, но скорее всего в ограниченных объёмах).

Масштаб этого бедствия даже сложно оценить. Тут вылетают целые пласты технологии. Без жаропрочных сплавов просто невозможно построить ни ракетный двигатель, ни газовую турбину, что делать без нержавеющей сталей в огромном количестве областей вообще непонятно. Вылетают криогенные стали, большинство твёрдых сплавов. Сущая катастрофа получается в электронике.

На рециклинг особо надеяться не стоит. Потери при нём неизбежны (как в силу технологических, так и социальных факторов) и он может слегка оттянуть время, но никак не решить эту проблему. Придётся учиться жить только используя то что есть.

И только далее — энергетика. Тут очевидно — только возобновляемые источники энергии. Но нужно понимать, что если на «этикетке» написано «возобновляемый» - то он не обязательно возобновляемый, и наоборот если не написано — не значит, что не является возобновляемым. При этом при оценке того можно ли отнести источник к возобновляемым — абсолютно необходимо учитывать те материалы, которые нужны для его производства. Если необходимо что-то кроме элементов перечисленных выше — этот источник к возобновляемым отнести нельзя.

На сегодняшний день достоверно к возобновляемым можно отнести — гидроэнергетику, биотопливо в самом широком виде включая торф (проблему фосфора здесь можно опустить не по той причине, что она не важна, но потому, что если она не решается — проблемы энергетики будет последним, что нас будет интересовать , когда вокруг банды каннибалов как-то не до энергетики...), ветроэнергетика (не вся, скажем как строить морские ветрогенераторы без нержавейки не понятно совершенно, но достаточное количество конструкций наземным ветрогенераторов указанному требованию удовлетворяют). Пожалуй всё.

Плюс к этому - под вопросом находятся ПЭС (приливные станции) и АЭС (при использование урана из морской воды АЭС — тоже (квази)возобновляемый источник энергии). Проблема коррозиестойких сплавов здесь будет стоять очень остро.

В варианте минимум (био- + ГЭС + ВЭС) — количество доступной энергии получается не очень большим. Значительно меньше, чем доступно нам сейчас, хотя больше чем в историческом средневековье (знание об электричестве позволяет использовать энергию ветряного и водяного колеса куда эффективнее, чем тогда).

Такой вариант, который условно можно назвать «средневековье с электричеством», мне и представляется кстати наиболее вероятным. Цивилизация в этом случае существовать может (впрочем это очевидно, в историческом средневековье она тоже ведь существовала), но от современной будет отличаться радикально.

Расширенный вариант (с АЭС) — подразумевает общество куда более похожее на индустриальное, по сравнению со «средневековьем с электричеством», но тут уж как получится... Вероятность такого варианта кажется существенно ниже...

Здесь кстати стоит отметить, что ряд вещей на которые ставят бирку «возобновляемого» на самом деле к возобновляемой энергетике нас вовсе не приближают, а отчасти даже удаляют. Ни в коем случае к возобновляемым нельзя отнести современные солнечные батареи или скажем электромобили. Просто из-за критической потребности в редких элементах. Дизельный двигатель куда ближе к принципам возобновляемой энергетики, чем электромобиль, как бы это странно не звучало. Дизельный автомобиль можно полностью сделать из чугуна, углеродистой стали и силумина, а в бак залить растительное масло. А вот как делать электромобиль без лития, кобальта и никеля — непонятно совершенно.

Четвёртое — минералогический барьер. Т.е. изменение минералогического состава верхней литосферы из-за длительного воздействия человеческой деятельности. Здесь конечно речь идёт не о ближайших столетиях, а о куда больших промежутках времени. Но в долгосрочной перспективе — это может быть очень важно.

Вы думаете гранитная щебёнка не может закончится? Зря так думаете. Гранит из литосферы вообще конечно исчезнуть не может, но вот количество выход магматических горных пород на поверхность уже куда как ограниченно. И выкапываем мы их куда быстрее, чем они туда поднимаются.

И таких аспектов очень много. Общая масса карбонатных пород в литосфере едва ли может измениться в результате любой деятельности человека. Но вот скажем изготовить известь из породы содержащей скажем 10% карбоната кальция едва ли возможно не сделав её золотой. А карбонатные породы, содержащие >90% карбоната кальция — ресурс уже не столь безлимитный.

Т.е. используя даже казалось бы обычные материалы — песок, известняк, глины для технологических нужды мы выбираем не абы какие, а с определенными свойствами. При длительном воздействии такой рода деятельности в верхней, доступной нам, части литосферы будет всё меньше минерального сырья удобного для технологического применения и всё больше его форм не годных ни для чего. Всё сложнее и дороже будет находить хорошие строительные материалы, материалы для производства керамик и стекла.

Данная проблема плохо изучена и в общем относится к довольно отдалённому от нас периоду. Но её воздействие на цивилизацию также может быть гигантским.

Ну и наконец — важный вопрос это ограничения и лимитирующие факторы человеческой деятельности. Цивилизация существующая на возобновляемых ресурсах тоже не может расти неограниченно. Её рост естественным образом будет упираться в их конечную скорость возобновления. И тут уместно вспомнить про классическую бочку Либиха. Рост любой популяции всегда ограничен одним наиболее редким ресурсом.

Соответственно возникает очень важный вопрос — какой конкретно ресурс будет ограничивать цивилизацию в этом случае. И на каком уровне он будет ограничивать размер численности населения и объёма экономической деятельности.

Впрочем чтобы на него ответить — нужно сначала ответить на вопрос как будут решены проблемы четырёх выше описанных барьеров...

[crazy_terraformer]

Присовокупив к урану из морской воды, торий из монацитового песка на пляжах и шельфе.
можно будет плюнуть на исчерпание углеводородов. Фосфор можно извлекать из морского ила или перерабатывать ил в гранулированное удобрение, ил богатый сероводородом можно перерабатывать с помощью окисляющих сульфиды микроорганизмов в аэрируемых баках. Исчерпание измельчённых пород - песка, щебня, гравия тоже не проблема если есть энергия для дробления и измельчения пород родоначальников. Исчерпание минералов богатых необходимыми компонентами можно купировать концентрировав эти компоненты из бедных минералов. Рассеяние редких элементов? Они осаждаются на дне океана, пусть в рассеянном состоянии, если есть энергия их можно выделить. В конце концов остаётся Луна, там нет проблем с экологией - ибо нет жизни, а значит можно выбрасывать больше энергии,радиоактивных и токсичных веществ для выделения необходимых элементов, дроби, плавь  и метаморфизируй породу термоядерными взрывами, там нет атмосферы, поэтому днём можно кипятить реголит и прочие породы  фокусированным солнечным светом.

[DimVad]

Присовокупив к урану из морской воды, торий из монацитового песка на пляжах и шельфе.
можно будет плюнуть на исчерпание углеводородов

Вот вокруг Японии много морской воды... Если Вы расскажете им этот секрет - они получат ключ к бесконечному могуществу... Будут дробить базальт из земной коры со дна океана, строить новые острова и т.д. и т.п. 

[MenFrame]

Если Вы расскажете им этот секрет - они получат ключ к бесконечному могуществу...

Именно японцы имеют долгую историю разработки технологий добычи урана из морской воды.

[DimVad]

Если Вы расскажете им этот секрет - они получат ключ к бесконечному могуществу...

Именно японцы имеют долгую историю разработки технологий добычи урана из морской воды.

Я в курсе. Вопрос в том, почему они не набросились на эту технологию как голодный на шашлык ?
Покупают СПГ. Покупают металл. А ведь можно было бы "всё с океана". Неограниченный источник - а неограниченной экспансии нет... 

Вот когда изобрели паровую машину, пошёл самоподдерживающийся процесс. С ДВС - та же история. А тут - идея известна давно, а всё - "долгая история разработки технологии...".

Мне кажется это не очень хорошо, когда история разработки технологии - долгая. Вот у термояда - тоже долгая история...

Ну в самом деле. Ресурс как бы квазибесконечен. Запускай его - пускай крутится, с каждым оборотом результат всё больше и больше... Или таки он просто не окупается ? Но тогда это не ресурс, а мусор...

Вот в Европе считают плутоний - отходом, а мы - ресурсом. Интересно, кто окажется прав...

[crazy_terraformer]

Когда есть дешёвый источник, более дорогой в пролёте, это бизнес.

[DimVad]

Когда есть дешёвый источник, более дорогой в пролёте, это бизнес.

А если дешёвый - маленький, а дорогой - "безграничный", бизнесу его использовать религия не позволяет ?

[crazy_terraformer]

так дешёвого сейчас более чем достаточно

[DimVad]

так дешёвого сейчас более чем достаточно

Для чего достаточно ?
Например, экономику Индии уже некуда развивать - ей достаточно ?
Но ведь выдели кредиты - запусти технологии на "бесконечном ресурсе" - и получишь экономический рост с прибылью. И кредиты вернешь...

Индусы сейчас растят "энергетические леса" (дерево на дрова для электростанций), а между деревьями сельхоз культуры сажают. Ограничения - по доступным площадям. А что мешает качать уран из морской воды ? Там же океан со всех сторон !!

Они что, глупые - не понимают что им нужно у японцев технологию купить и это решит все их энергетические проблемы ?!  У них нехватка энергии - дикая ! Из-за неё они делали ториевую программу основной нац. программой, но обломились... Так чего же мучиться ?

[MenFrame]

Я в курсе. Вопрос в том, почему они не набросились на эту технологию как голодный на шашлык ?

А зачем набрасываться, когда на рынке избыток дешевого урана. Вот когда рыночная стоимость урана подскочит до 500 баксов тогда и начнут задумываться о добыче из морской воды.

[crazy_terraformer]

Стоимость строительства АЭС - это главный petra scandali для товарищей индусов.

[DimVad]

Я в курсе. Вопрос в том, почему они не набросились на эту технологию как голодный на шашлык ?

А зачем набрасываться, когда на рынке избыток дешевого урана. Вот когда рыночная стоимость урана подскочит до 500 баксов тогда и начнут задумываться о добыче из морской воды.

Ну да, ну да... А пока количество АЭС в мире будет сокращаться... Только один вопрос - куда можно сдавать лапшу, снятую с ушей ?

[DimVad]

Стоимость строительства АЭС - это главный petra scandali для товарищей индусов.

А почитайте что писали товарищи индусы о важности своей ториевой программы. И о том, что является главным тормозом для развития атомной энергетики в Индии...

[crazy_terraformer]

Так у них тория полна коробочка, вот они на него губу и раскатали, но проблемы с технологией заставили её закатать обратно.

[MenFrame]

Ну да, ну да... А пока количество АЭС в мире будет сокращаться...

Количество АЭС в мире растет.

Только один вопрос - куда можно сдавать лапшу, снятую с ушей ?

Предложу лапшу на уши не одевать, тогда и снимать не придется.

[crazy_terraformer]

Ну да, ну да... А пока количество АЭС в мире будет сокращаться...

Количество АЭС в мире растет.

И в Индии в частности, но на уране.

[-Asket-]

Санкции на поставку природного урана в Индию сняты, потому на торий в целом и забили. Это ведь изначально политический проект "импортозамещения" был, по принципу хоть и плохонький, но свой.

[crazy_terraformer]

Росатом уже вовсю штампует реакторы на АЭС Куданкулам.

[DimVad]

Санкции на поставку природного урана в Индию сняты, потому на торий в целом и забили. Это ведь изначально политический проект "импортозамещения" был, по принципу хоть и плохонький, но свой.

Когда начинали ториевый проект рассматривали его как часть ядерного проекта, который обеспечит рост потребления энергии в Индии "на веки вечные".

Я, конечно, понимаю, что в интернете никто никому ничего не докажет. Ну просто посмотрите как шла по земному шару индустриализация в начале и в середине 20-го века и что сейчас.
И это при явном избытке денег - их просто бросают на всякие проекты-симулякры ибо надо же куда-то пристроить...

Мир имеет ту экономику, что ему позволяют иметь сегодняшние ресурсы ! Но это же и есть дефицит !

[Проходящий Кот]

Ториевый проект начался одновременно с атомным.
Другое дело, что США и СССР торий особо не заинтересовал.