Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Выходит сейчас средний действующий ветряк 1.7 МВт, а оптимальная цифра между 5 и 10 МВт

Откуда Вы взяли, что эта оптимальная? Вообще не смотрите на мощность генератора, смотрите на диаметр ротора и высоту. Средний диаметр ротора сейчас у новых - 109 метров, средняя высота 128 метров (при этом мощность генератора в среднем 2848 кВт ибо ветер слабый, больше ставить бессмысленно, всё равно он в этом случае на номинал никогда не выйдет). Что Вы здесь хотите значительно увеличить, где-нибудь вообще ставят станции с диаметром ротора более 150 м (это от 109 увеличит мощность всего в 1,9 раза)? Генерация при слабом ветре определяется не мощностью генератора, а площадью ротора. 

7.5 МВт уже есть.

А теперь посмотрите внимательнее на этот 7,5 МВт - https://www.enercon.de/en/products/ep-8/e-126/

Диаметр ротора всего 127 м. В тех же ветровых условиях (при слабых ветрах) он даст только где-то на 35% больше энергии, чем ветрогенератор с ротором 109 метров и номиналом 2848 кВт.  Вы действительно думаете, что это осмысленная идея?

То есть потенциал для repowering большой.

repowering - никак не увеличивает энергию, которую можно снять с единицы поверхности планеты. Поставили больший ротор - ставьте ветряки реже. Всё очень просто. Т.е. вместе с repowering в местах, где их слишком много понаставили потребуется их прореживать.

Ну и масштаб увеличения единичной мощности не стоит преувеличивать. Вот самый мощный ветрогенератор ENERCON для зоны умеренных ветров - https://www.enercon.de/en/products/ep-4/e-141-ep4/. Диаметр ротора - 141 м, мощность 4,2 МВт. Куда уж больше то.

Выходит, Вы берётесь утверждать что где-то 2/3 участков с нормальным ветром в Германии уже занято?

Откуда 2/3 взялась?  Ещё раз -изменение диаметра ротора единичного ветряка никак не влияет на энергию, которую вы можете снять с некого района. Взяли больший ротор - значит генераторы ставьте реже, а в итоге энергия снимаемая с региона останется той же. Линейно масштабировать мощность при её текущим размещение от сегодняшнего уровня получится раза в 3. Дальше начнутся проблемы (при этом неважно как это будет делаться, ставиться куча ветряков с малой площадью ротора, или несколько меньшее их количество с большой, на результат это никак не влияет).

Что касается общего экономически оправданного потенциала... То вот Вам карта ветров:



Установка ветрогенератора в области со среднегодовой скоростью ветра менее 4м/с - попил субсидий, но никак не экономически оправданная деятельность. А область со скоростью ветра >4м/с как видите весьма и весьма ограничена.

[AlexAV]

Сложно спорить когда человек отрицает факты Написано же: на существующих фермах провели замену, и добились вот такого результата. В целом repowering старых ферм - это уже несколько процентов ветрогенерации, количества вполне статистические, опыт накоплен.

Я не отрицаю, что на некоторых это можно сделать (если исходно объекты распологались не слишком плотно, то почему бы и нет). Но отсюда никак не следует, что можно сделать везде.

И, кроме того, общий энергетический баланс атмосферы, который и определяет предельную величину установленной мощности в регионе, факт такой реновации некоторых ВЭС никак не меняет.

[AlexAV]

блин да он на 7 м/с едва дает 20% от установленной мощности...

Ну 7 м/с - это на высоте 135 или 159 метров. У земли (на высоте 10 м) это будет соответствовать ветру приблизительно 4,7 м/с.

[AlexAV]

кстати, а разве втеряки не требуют для манитов редкозёмов?

С некоторым увеличение массы обмоток можно заменить РЗЭ-магниты на ферриты вроде BaFe12O19. Самый редкий компонент здесь барий, но это на удивление достаточно распространённый элемент, проблемы с ним скорее больше похожи на проблемы с титаном (доступен, но в ограниченных количествах), чем с серебром (кончатся месторождения - не будет вообще).

Т.е. в этом случае заменить можно, хотя и с некоторым ухудшением характеристик.

[AlexAV]

Если так все плохо зачем столько строят ВИЭ?
 План, ВИЭ подготовлен Минэнерго России утвердил заместитель Председателя Правительства Аркадий Дворкович -> план мероприятий по стимулированию развития генерирующих объектов на основе возобновляемых источников энергии с установленной мощностью до 15 кВт ...
http://government.ru/news/28559/
Или Минэнерго РФ тоже занимается .. скажем как то по мягче - маниловщиной по вашему мнению?

К сожалению поклонников этого карго-культа у нас действительно хватает...

Страниц 20+ тому на мой вопрос - а почему тогда во всем развитом мире от США с ЕС и до Японии с Китаем ВИЭ развивают ответили просто - глупость говорят это все. Развивают ВИЭ от глупости.
 ну ладно они дураки а мы умные ?

Типичные рассуждения поклонника карго-культа. ТАМ делают, значит надо. Правда объяснить зачем надо не в состояние. Но когда поклонника карго-культа это волновало...

P.S. Попробуйте привести разумные аргументы скажем в пользу ну скажем ВЭС например в Смоленской области. С экономическим обоснованием и оценкой себестоимости конечно. Вот Вам даже данные о фактической погоде и скорости ветра там: https://rp5.ru/%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D0%B2_%D0%BF%D0%BE%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%8B_%D0%B2_%D0%A1%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B5

Кривые зависмости генерации от скорости ветра можете взять скажем эти: https://www.enercon.de/en/products/ep-4/e-141-ep4/

Ведь Вы доказываете её безумную выгодность, так покажите с цифрами на этом конкретном примере. А если не можете, то на чём Ваша уверенность строится?

[AlexAV]

До создания единой энергосистемы СССР в европейской его части было построено много колхозных и межколхозных ГЭС, ныне в подавляющем большинстве заброшенных и разрушенных. Пруфов быстро не дам, но в своё время интересовался и находил информацию во множестве.

Да, знаю. Строительство малых ГЭС активно развивалось в начальные период развития СССР где-то до конца 50-х (пик по установленной мощности приходится на 59 год), затем из-за более высокой себестоимости по сравнению с другими источниками генерации постепенно исчезают (это кстати о том насколько дешёвую энергию наша цивилизация использовала последние полвека, малая ГЭС имеет сама по себе не такую уж плохую экономику, но даже это не самая дорогая на самом деле энергия оказалась неконкурентоспособной).

В перспективе согласен (возможно уже даже сейчас, стоимость энергоносителей уже совсем не та, что была в 70-х - 80-х), что это направление - первый кандидат на возврат в энергетику. Всё же и стоимость энергии здесь приемлемая, и энергия это достаточно качественная (т.е. даже малая ГЭС может давать достаточно стабильную генерацию, хотя здесь тоже есть проблемы с межсезонными колебаниями генерации, но хотя бы нет коротко периодических не прогнозируемых провалов в генерации, чем страдают ВЭС и СЭС). Опять же, как Вы правильно заметили, такая локальная генерация может быть приближена к потребителю, что сокращает нагрузку на сети, что конечно тоже при комплексном рассмотрение надо учитывать как плюс.

Вообще ГЭС (включая малые) стоит рассматривать отдельной строкой. Всё же среди всех ВИЭ это самая дешёвая и качественная генерация (но одновременно и самая ограниченная по потенциалу, хорошего всегда мало ).

Другой вопрос - экономика возобновляемых источников в Якутии, куда солярку завозят раз в году Северным Морским путём, заметно отличается от таковой в Центральном промышленном районе, где ЛЭП понастроено столько, что вертолёту не пролететь.

Безусловно. Понятно, что в труднодоступной местности лучше поставить солнечных батарей и поменьше возить дизельного топлива (которое и само по себе не особо дешёвое, а после доставки в труднодоступный регион становится совсем золотым). Здесь есть все основания считать, что солнечно-дизельная генерация имеет преимущество над просто дизельной.

Аналогично скорее всего ветропарк на побережье Камчатки, где среднегодовая скорость ветра более 7 м/с, а альтернатива тот же дизель или мазут - тоже решение здравое.

Собственно проблема здесь не в самих ВЭС и СЭС, это всего лишь инструмент позволяющий решать те или иные задачи, причём в ряде случаев инструмент полезный, а в том когда их начинают пытаться приложить к тем задачам и там, где они не годятся и решать соответствующие проблемы неспособны. В результате получается какая-то уродливая конструкция заведомо бессмысленная экономически.

Скажем в теории ВЭС и СЭС имеет то преимущество, что генерация может быть приближена к потребителю, что опять же в теории должно сокращать величину издержек связанных с содержанием сетей. Но это в теории. На практике же оказывается, что такого типа генерация без адекватной аккумуляции рядом с местом генерации, из-за нестабильности, вынуждена перебрасывать по сети куда большую мощность, чем если бы вместо неё стоял источник стабильный генерации, вплоть до абсурдных идей о переброски мощности на пол материка.

Т.е. для сетевой СЭС и ВЭС потенциальное преимущество не используется, но в полной мере реализуются внутренние проблемы. Вместо ситуации, когда достаточная дороговизна генерации частично компенсируется удешевлением доставки энергии, реализуется прямая противоположность, когда имеем и дорогую генерацию и сложные и дорогие сети одновременно, уж, извиняюсь, какая-то соль-гроши-матумба. Нельзя назвать ни одной рациональной причины, которая оправдывала бы это занятие.

Вообще если такого типа генерация и имеет какое-то будущее, то отнюдь не в виде чудовищно дорогих гигантских сетей, где мощность перебрасывается из одной точки планеты в противоположную. Запутаетесь в проводах и разоритесь на них. А скорее некой системы локальной генерации, снабжающей близлежащих потребителей. Естественно такой путь требует прежде всего заранее продумывать вопросы аккумуляции, а не бездумно тыкать новые мощности ВЭС и СЭС на субсидии. В идеале система аккумуляции (скорее всего ГАЭС) в ограниченном регионе (масштаба района области, несколько десятков километров) должна быть согласована с мощностью генерации тех же ВЭС так, чтобы этот комплекс давал столь же стабильную генерацию, как традиционная ТЭС. Если это удастся при сохранение приемлемой себестоимости, то на перспективы ветрогенерации будут выглядеть уже совсем по иному (правда сразу и её потенциал сильно сократится, т. к. набор требований на территорию станет длиннее, но тут ничего не поделаешь, хорошего всегда мало ).

P.S. В долгосрочные перспективы СЭС, в отличие от ВЭС, не верю вообще. С технологической точки зрения их производство уж очень завязано на редкие элементы, что строго говоря, едва ли позволяет рассматривать их как по настоящему возобновляемый источник энергии. С социальной — очень уж их производство чувствительно к эффекту масштаба, что в долгосрочной перспективе плохо, т. к. как раз крупные политические и экономические объединения, которые этот масштаб и могут предоставить, как правило не очень стабильны, т. е. при крупном социальном кризисе технология нуждающаяся в таковых может быть легко утрачена (и тут не нужно задавать вопрос произойдёт ли это, нужно задавать вопрос только когда ).

[AlexAV]

Занятно, так значит нас тут зря пугают насчет незаменимости серебра.

Не зря. Некоторое сокращение возможно, но полностью избавиться  - нет. Кстати если обратили внимание, то удельное потребление 2014 и 2016 практичекиски не отличается. Вышли на ассиптоту в районе 30 т/ГВт.

[AlexAV]

а не СЭС

Ну можете сделать экономическое обоснование СЭС там же. При этом особенно интересна её генерация в декабре, вариант "а зимой электричество берётся из розетки" думаю серьёзно рассматривать не стоит.

ВИЭ это не только СЭС и ВЭС...

Но ведь поклонники карго-культа предлагают строить именно их, причём везде и на субсидии. И пытаются доказать безумные выгодность этого. Ну так пусть доказывают на конкретном примере того же Смоленска.

Если бы речь была о разумном подходе, обоснованном экономически, ведь и вопросов бы не было. Но ведь предлагают нечто иное. Проблема не в ВИЭ, это инструмент, в некоторых случаях вполне полезный, проблема когда решение об его использование принимается на основание каких-то идеологических установок, а не экономического расчёта.

Как и торфяные ТЭС. По сути торф при присутствие мозгов для расчета потребление/генерация становиться неисчерпаемым .

Тут сразу становится вопрос о потенциале. Мировой прирост ресурсов торфа около 350 млн т.у.т в год (http://bio-energo.ru/files/Degtiarev_COK032016-1.pdf). Т.е. возобновляемым его можно считать только если его добыча не будет выходить за этот лимит. Т.е. как можете видеть с торфом равно как и со всем остальным - всего хорошего мало.

ГеоТЭС  тоже постоянный источник генерации и не подвержен сезонным колебаниям.

Вещь очень специфическая и пригодная лишь для регионов, где есть современная вулканическая активность. Действительно позволяет обеспечить стабильную базовую генерацию, там где она есть. Ну и себестоимость у неё приемлемая (хотя кстати отнюдь и не низкая, даже ГеоТЭС в целом проигрывает ископаемому топливу, плюс имеют некоторые специфические проблемы эксплуатации).

О опыте её использования на Камчатке и сопряженных с этим проблемами можете посмотреть скажем эту работу: https://geors.ru/media/pdf/JGR_143_12_ru_19-21.pdf

Хотя её использование, там где это возможно, во многих случаях всё равно часто является оправданным.

P.S. За исключением быть может крупных ГЭС, все ВИЭ дороже газа и угля, говорить противоположное - значит просто лгать. Вообще последние 50 лет человечество использовало сверхдешёвую энергию, какой у него не было до и скорее всего не будет после. Социальные последствия этого на ещё только предстоит оценить, но понятно, что они будут значительны.

Другой вопрос, что по мере истощения природных углеводородов на ВИЭ (в широком смысле, АЭС с замкнутым циклом и ураном из морской воды - тоже ВИЭ) переходить придётся, просто потому, что иного варианта в природе нет существует. Вот только бездумное тыканье ВЭС и СЭС к этому никакого отношения не имеет. Больше похоже на истерическую реакцию, когда стадо испугалось и куда-то бежит.

На сегодняшний день и на сегодняшнем этапе скорее важнее опробовать и сделать выводы о проблемах и перспективах наибольшего числа решения путей этой проблемы. Т.е. из чего следует, что верный путь решения состоит именно в клепании сетевых ВЭС и СЭС? Может быть надо не их строить, а плантации мискантуса или там чего-то ещё высаживать? Или урановый цикл замыкать? Или в тяжёловодниках с торием работать? Или вообще ничего не поможет (в плане сохранения современного уровня энергопотребления) и вообще нужно предпринимать усилия чтобы вписать потребности в возможности (т.е. то что дают ГЭС и некоторые другие источники, которые гарантированно будут)? Наибольшие шансы здесь даёт максимальная разносторонность направлений (т.е. если "нажимать на все кнопки подряд") и кстати запас времени. Изменение за 20 лет - это куда хуже и с большей вероятностью пойдёт по неверному пути в тупик, чем изменение за 200 лет.

Учитывая это, субсидирование панелек на фоне публичных проклятий углю (он не бесконечный, но его достаточно много, он этот запас времени на изменение и даёт) и АЭС (которые сами по себе могут быть одной из альтернатив) больше напоминает истерику испуганного стада, а не разумную реакцию.

[AlexAV]

и извлечение серебра для повторного использования будет близко к 100%.

Вот не уверен просто технологически. Там ведь тончайшие напыления, а не массивные детали. В этих случаях с технологическими потерями отнюдь не всё так хорошо.

Ну и наконец, самый большой потребитель серебра - так понимаю, ювелирка. В случае крайней нужды придется заставить население сдавать свою ювелирку в интересах энергетики

Скорее всего, но в долгосрочной перспективе это проблему не решает.

[AlexAV]

Ну Китай вряд ли откажется от угля, и за счет этого, думаю, еще сильнее укрепят доминирование в мировой экономике.

Ну я прежде всего имел ввиду совсем не Китай (там как раз по факту действуют достаточно разносторонне).

[AlexAV]

ну и чо ...

Ну самое интересное после этого - выделение серебра из полученного раствора, где куча других компонент будет в значительно больших колличествах (главным образом правда алюминия).

[AlexAV]

А возможным оказывается - в районе тихоокеанского вулканического кольца, иссландии, рифтовой долины африки, возможно гималаев ... и усе... при этом кпд где -то в районе плинтуса 11-12%, мизерный геопоток 0,05 Вт/м2(прецеденты охлаждения вулканов ужо тоже есть), проблемы с коррозией... я уж чкорее в потенциал сэс с аккумулятрами  сезонными поверю, нежели в эту чепуху

Ну в общем да... Даже для магматических очагов возобновляемый поток тепловой энергии оказывается каким-то уныло маленьким (многие, если не большинство геотермальных месторождений разрабатываются по сути как невозобновляемый ресурс, т.е. тепла у очага забирается больше, чем туда поступает). В общем очень локальная по географии вещь и на самом деле предельно ограниченная по потенциалу, в глобальном плане ни на что не влияет, хотя локально может быть где-нибудь в Исландии или на Камчатке (где вулканов много, а людей наоборот мало) полезна.

P.S. Ниже приложил табличку с оценкой теплового баланса некоторых магматических очагов Камчатки. Средний тепловой поток поступающий (и отдаваемый) скажем в три очага Мутновской группы в сумме 194 - 220 МВт тепловой энергии, т.е. какая-то совершенно обидно малая величина. Если же брать выше - то это по сути означает их использование как невозобновляемого ресурса, т.е. рано или поздно остынут.

[AlexAV]

Если в армии служили то знаете чем офицер отличается от прапора..  начальство ставит задачу и то и тот ни хрена не знает.. НО офицер думает КАК ее решить, а прапор как отмазаться.... перед человечеством поставлена задача - безлимитная дешевая энергия... кто "прапор" а кто "офицер" решать каждому лично.

Про прапорщиков с офицерами не знаю, зато как научный сотрудник прекрасно знаю, что чтобы какую-то проблему решать нужно чётко знать, что сделано до тебя, что не сделано, и почему то что сделано недостаточно для её решения. Ну и естественно критически воспринимать любую идею и информацию (включая свои собственные, т.е. не верить никому, в том числе самому себе ). Если этого не знать и не делать - то от твоего рвения или нервения не зависит ровным счётом ничего.

[AlexAV]

https://nplus1.ru/news/2017/11/07/fuel-from-co2

С квантовым выходом 1,5% (http://www.nature.com/articles/s41467-017-01165-4) (причём в свете спектральной лампы, а не солнечном, т.к. при его расчёте учитывались лишь кванты с длинной волны <540 нм, только такие могут быть использованы данной системой).

[AlexAV]

Не скажите - кпд ПГУ составляте 50 - 60%.

ПГУ с бинарным циклом - типичная станция, рассчитанная работать в базовом режиме. Её нельзя использовать в режиме вечеров включил, утром - выключил. У неё ресур всего на несколько сотен запусков из холодного состояния. В таком режиме может работать ГПУ и ГТУ, но там КПД ниже, процентов 40.

Думаю, да: водород можно накапливать, чтобы сглаживать утренний и вечерний пики потребления.

Здесь экономику нужно считать. Электролизер со стальными электродами - машина очень громоздная, металоёмкая и требует на обслуживание значительных трудозатрат (хотя бы потому, что электроды недолговечны и требуют регулярной замены). На схеме ниже - электролизер (правда не со стальными, а никелевыми анодами, производительностью 12 м3/ч и потребляющий мощность 70кВт, для небольшой станции, производящей в пике 70 МВт потребуется 1000 таких агрегатов):





Причём каждый такой агрегат нужно будет раз в несколько месяцев (при использование не особо долговечных стальных анодов) ремонтировать. Как минимум такое производства (из-за малой рабочей плотности тока, большой металоёмкости и, как следствие, большой массы и колличества деталей в таком электролизере, низкого сроком службы компонент) будет очень трудозатратно.

К тому же водород - это не просто энергия, а высококачественная энергия с очень широкой областью применения.

Однако это скорее всего окажется и одновременно очень дорогой энергий. Понятно что для некоторых технологических процессов без него будет не обойтись. Но высокая стоимость будет ограничивать область его применения в экономике и производстве в целом.

Причём здесь открывается одна очень интересная возможность: пар для паровой турбины может вырабатываться как от сгорания водорода в газовой, так и напрямую солнечными лучами.

Концентраторы - вещь очень погодочувствительная и уже в силу этого пригодная лишь для достаточно специфического климата (пустынного или близкого к нему). Да и не дёшевы они даже сами по себе, без водорода, а эта возня с водородом их экономику точно не улучшит.

[AlexAV]

Хм, а ведь такой способ генерации отлично вписывается в атомную энергетику - та как раз даёт стабильный ток. Ну и в гидроэнергетику тоже.

Ну когда его обсуждают, обычно атомная энергетика и упоминается. Особенно высокотемпературные реакторы.

При повышение температуры при таком электролизе затраты электроэнергии снижаются, а тепловой растут (при высокой температуре процесс электрохимического разложения воды сопровождается поглощением тепла), есть точка тепловой нейтральности, когда омический нагрев точно компенсируют потери тепла на теплопроводность и электрохимическое разложение воды. Обычно в этом режиме такой электролизер и работает. Однако если есть источник тепла, который может нагреть электролизер выше этой температуры, то можно снизить расход электрической энергии за счёт увеличения расхода тепловой. Для производства водорода с использованием энергии высокотемпературного ядерного реактора - это потенциально выгодно.

[AlexAV]

Электролизеры для производства хлора, хлоратов долговременно работают в несравненно более тяжелых условиях.

При производстве хлора аноды угольные, для электролиза воды такие не годятся (из-за совсем уж плохой кинетики реакций с участием кислорода на них). А сталь в анодных условиях довольно быстро корродирует (никель устойчивее, а платина - вообще замечательно , но где столько платины и даже никеля найти?).

[AlexAV]

В мире порядка 1 миллиарда автомобилей.

Проблема в том, что на планете столько лития и кобальта нет, чтобы сколько-нибудь долго поддерживать такое колличество электромобилей.

[AlexAV]

более дорогие и редкие металлы, например, платину.

Зато кобальт нужен в безразмерных колличествах, как-то от такой замены не сильно легче.

[AlexAV]

Зачем давать какие-то умозрительные оценки, если имеются цифры доказанных запасов и ежегодного потребления?

Такой подход не отражает всей картины.

Запасы стоящие за цифрой в табличке имеют совсем не одинаковую доступность, стоимость добычи и EROI. Часть из них лежит непонятно где, где нет ни транспортной инфраструктуры, ни рабочей силы для их добычи. Другая в совершенно неудобоваримых геологических условиях. А третью добывать вроде и можно, причём вроде и долго, но объёмы добычи малы и лимитируются каким-то фактором (воды нет, рабочей силы нет, проницаемость пласта мала и т.д.). Т.е. такой бухгалтерский подход с делением запасов на добычу никак полной картины не отражает и обычно даёт слишком оптимистические оценки.

Правильнее смотреть не общую цифру, а распределение этих запасов по конкретным геологическим формациям и далее рассматривать перспективы добычи на каждой из них по отдельности с учётом не только технологических факторов, но и социально-политических. Скажем запасы какого-нибудь Тунгусского бассейна теоретически огромны, вот только если их и будут когда-либо добывать, то объёмы добычи там будут весьма ограниченны. Людей для добычи нет, транспорта нет, и более того его и строить не будут. Т.к. нам (России) не очень надо, а кому надо - того никто туда не пустит, т.к. не его.   Если это сделать, то картина сразу же становится не столь радужной. Запасы близкие к центрам цивилизации ограничены и уже сильно выработаны, а для находящихся в удалённых местах планеты есть существенные ограничения на возможность и объём их добычи.

Если же смотреть общецивилизационный аспект, то тут картина ещё интереснее. Сталкиваясь с ситуацией нехватки ресурсов цивилизация рушится совсем не в тот момент, когда извлечёт из земли последний килограмм металла или срубит последнее дерево, а намного раньше под тяжестью собственной инфраструктуры и усложнившихся социальных механизмов, которые с определённого момента становятся слишком дорогими и сложноуправляемыми. Т.е. на истощение среды цивилизация отвечает всё более изощренными методами извлечения ресурсов, что в свою очередь требует всё более сложной и дорогостоящей инфраструктуры и социальных механизмов. И чем общество становится сложнее, тем с одной стороны ему приходится тратить всё больше ресурсов чтобы просто не развалиться, а с другой - тем оно становится более хрупким и не адаптивным, всё менее способным гибко реагировать на изменение окружающей среды. Это как попытка построить карточный домик до стратосферы. Формально вы можете его стоить пока прочности нижних карт достаточна, чтобы держать верхнии (в нашей аналогии пока ресурсы не кончатся совсем ), но на практике к этому пределу никогда не получится, конструкция будет рушиться от любого дуновения ветра.

На самом деле как только доступность ресурсов снизится до той степени, что силами и ресурсами одного национального государства без привлечения системы международного разделения труда их добыча станет технически невозможна - это по сути уже конец. В таком "метастабильном" состояние цивилизация конечно просуществовать несколько несколько десятилетий, возможно даже столетие. Но в силу внутренней хрупкости и неизбежного накопления ошибок в глоболизированном мире её распад станет неизбежным. Попросту при нарушение этой системы международного разделения труда (тут не надо задавать будет ли это, надо только спрашивать когда) мир просто попадёт в ситуацию "перевёрнутой черепахи", когда невозможность обеспечить ресурсами общество с уменьшившейся пирамидой разделения труда будет вести к его дальнейшему дроблению, тем самым ещё больше сокращая эту возможность. До орд каннибалов конечно не дойдёт, но высокотехнологическую цивилизацию на планете это может уничтожить достаточно надёжно.