Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

А можно пример, такого ресурса который зависит от международного разделения труда?

Скажем значительная часть современной нефтедобычи уже сюда попадает. Скажем современное оборудование для трёхмерной сейсморазведки имеет имеет гигантские производственные цепочки и без этого самого международного разделения его бы скорее всего не было. Часть бурового оборудования производится также только несколькими крупными производителями в мире, при редукции на меньший очевидно масштаб цена вырастет, а качество снизится и т.д.

[AlexAV]

Конец давно уже наступил, стало быть?

Вполне может быть. Точнее сам конечно не наступил, но для него вполне может быть всё готово и не хватает лишь случайного события, которое толкнёт мир на траекторию сворачивающейся спирали. Дурака с ядерной кнопкой, малого ледникового периода, чего угодно (в норме хоть и неприятного, но обычно для цивилизации не смертельного, но когда для коллапса всё готово способного запустить его механизм).

[AlexAV]

Сейсмо-разведка это взрывчатка и датчики.

А ещё куча электроники для обработки полученного сигнала.

[AlexAV]

Это сильно устаревшие данные (2000 год). Сейчас всё прекрасно и с энергетической окупаемостью, и с EROI, и с EROEI:

Это без учёта цепочек косвенных издержек. С их учётом картина куда более печальна - в условиях умеренного пояса EROEI <1. Вопрос рассматривается скажем в этой работе (работа кстати 2016 года, т.е. совсем не устаревшая ):

[AlexAV]

Агроэлектрификация: в Германии представлен электрический трактор Fendt e100 Vario
http://www.ixbt.com/news/2017/11/24/fendt-e100-vario.html

Оттуда:

Fendt e100 Vario оснащен электродвигателем мощностью 50 кВт (68 л.с.) и литиево-ионной аккумуляторной батареей емкостью 100 кВт·ч.

Т.е. заряда на 2 часа работы. Весьма унылые характеристики надо сказать. Нормальный трактор должен в поле по 8-12 часов в сутки работать, а это игрушка какая-то, а не с/х техника.

[AlexAV]

Новое исследование обнаружило еще одну лазейку, которая может быть использована как способ производства практически безграничного запаса чистой энергии из графена.

Какой-то клинический бред.

До тех пор, пока температура графена позволяла атомам перемещаться вокруг, он продолжал бы пульсировать и сгибаться, если по сторонам поместить электроды, графен будет давать напряжение, хоть и небольшое в масштабе одного шаблона.

Это можно написать короче -  вечный двигатель второго рода. На этом чтение можно заканчивать. Если в чьих-то измышлениях нарушается второе начало, то проблема не во втором начале, а в этих измышлениях.

Но можете почитать в оригинале - https://www.sciencealert.com/graphene-levy-flights-limitless-power-future-electronic-devices

Перевод более-менее соответствует оригиналы. Вот только в этом оригинале тоже чушь написана.

Вообще чуть ниже они поставили ссылку на работу, которую пытались пересказать: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.126801

В ней у авторы пишут, что обнаружили у листа графена аномальные флуктуации. На самом деле факт действительно интересен и имеет прямое отношение к старой проблеме связанной с расхождением описания флуктуаций по Гиббсу и по Эйнштейну. Вот только никакого вечного двигателя второго рода это не даёт и дать не может. В самой статье авторы о "вечном источнике энергии" ничего не пишут (что довольно естественно, т.к. такая вопиющая безграмотность ни в один бы журнал не попала). Там лишь аккуратно предполагают, что данный эффект может использоваться для создания двигателя Леви (т.е. управления броуновским движением наночастиц, естественно с затратами энергии). Откуда взялись фантазии о "вечном источнике энергии" вообще непонятно.

[AlexAV]

Журналисты не при чем, о вечном источнике энергии говорит сам автор открытия: https://researchfrontiers.uark.edu/good-vibrations/ Также как и на приведенном видео кстати, собственной персоной.

Ну значит этих авторов можно смело относить к торсионщикам и прочим подобным. Если кто-то уверяет, что равновесные термодинамические флуктуации можно использовать для получения полезной энергии - то тут без комментариев, можно только руками развести.

[AlexAV]

Unlike atoms in a liquid, which move in a random directions, atoms connected in a sheet of graphene move together. This means their energy can be collected using existing nanotechnology.

Это не имеет никакого значения. Как бы они не двигались - равновесные флуктуации любой природы использовать для получения полезной работы нельзя. Если чьи-то измышления нарушают второе начало - это проблема этих измышлений, а не второго начала.

[AlexAV]

То есть не может об этом не знать и самоубийственно подставлять себя под разгромную критику коллег.

Ну довольно странные представления явно идущие в разрез с основами физической науки и у учёных иногда встречаются, чаще всего у тех, кто профессионально занимается экспериментов. Лично знаю докторов физ-мат наук, которые всерьёз отрицают СТО. Ну этот отрицает второе начало... бывает...

[AlexAV]

А в морскую воду только уран вымывает? Скорей всего, и другие металлы должны присутствовать.

В весомых количествах - очень немногие. Для примера концентрация меди там всего 8 мкг/л, это в 40 раз меньше, чем урана. Большинство других - ещё меньше. Вообще то что из морской воды можно добывать всё что угодно - миф. В заметных количествах там есть очень небольшое количество элементов. Хотя бы теоретически добывать можно ещё меньше (тут ещё нужно учитывать их индивидуальные химические свойства, скажем способность к комплексообразованию).

Скажем ни никель, ни платиновые металлы, ни кобальт, ни серебро (материалы широко используемые в химическом катализе) из морской воды добывать невозможно, по той причине, что их там просто практически нет.

[AlexAV]

зато они есть  там где есть куроильщики, или другие выходы магмовых вод -  собственно почти все земные месторождения цветных металлов имеют гидротермальное происхождение (где возможно уже успело выветривание пройти)

Есть конечно. Вот только всё что они ежегодно выделяют - хорошо если единицы процентов от наших ежегодных потребностей в редких металлах. Мы уже давно извлекаем из руд месторождений намного большее их колличество, чем их в норме участвует в естественных геохимических циклах. Собственно в этом и состоит трагедия нашей цивилизации.

[AlexAV]

А вода из гидротермальных источников на дне морей и океанов?

Там больше. Извлечение ряда элементов из геотермальных вод технически вполне возможно. Вот только их количество доступное таким способом скорее всего окажется очень мало по сравнению с нашими текущими потребностями. Скажем из вод Мутовской группы вулканов теоретически можно ежегодно извлекать 37 т цинка. А сейчас в мире имеется потребность в 13,5 миллионах тонн. 365 тыс. вулканов на планете, даже с учётом морского дна, просто не существует (скажем на морском дне известно лишь около 150 чёрных курильщиков). Т.е. что-то из этого источника взять можно. Но когда у нас останется только он мы выясним, что оказывается цинк, медь и никель - драгоценные металлы, а какое-нибудь серебро не сильно доступнее, чем например технеций и нептуний сегодня, видеть хоть раз в жизни его будут очень не многие.

[AlexAV]

30*356=10680 циклов панелек
8*356=2848 циклов батарей.
Срок за гарантией взаимно уничтожим с деградацией во время гарантии.
30 000 000/10680=2809 долларов стоит цикл энергостанции без обслуживания
50 000 000/2848=17556 долларов стоит цикл батарейки без обслуживания.
Итого 20365 баксов за 172,8 мегават часов
И так, 20365/172 800=11,79 центов за киловатт час без учёта обслуживания и доставки энергии. Т.е центов по 20 для потребителя будет.
В целом из расчёта пока всё дорого, но если суметь снизить цену такой батарейки до 25 миллионов или удвоить её циклы, жить на 100% солнечной можно будет, хоть конечно лучше комбинировать источники.

18 часов работы от батареи - катастрофически мало. Для автономной работы от солнечной батареи с учётом облачности нужно в большинстве районов планеты не менее 100 часов. Т.е. затраты на батарею нужно увеличить раз в 5. Так что не 20.

[AlexAV]

одинаковые надо?

Нет, не одинаково. Но 16 часов аккумуляции Вам хватит только в Атакаме и центральных районах Сахары и нигде более. А в Австралии осадков больше, чем в Атакаме, а значит аккумуляции потребуется намного больше этих 16 часов.

[AlexAV]

Вы платите деньги а получаете ватты прокладка киума тут лишняя надстройка.

Рекомендую всё же осознать различие ватта номинальной мощности и киловаттами-час отданными в сеть. Это существенно разные понятия. КИУМ необходим для описания их связи и является важнейшим параметром при оценке экономической окупаемости.

[AlexAV]

но есть и гибкие фотопанели в принципе нанести слой кремния можно на любую поверхность...

При многократных деформациях они быстро деградируют.

Хотя идея интересная.. тот же контейнеровоз стоит на погрузке а СЭС работает и генерит водород..

Проблема масштаба. С ростом массы площадь растёт намного медленнее массы. В результате с ростом водоизмещения будет падать энерговооружённость. Сделать так небольую медленную лодку можно, а большой сухогруз уже не очень.

[AlexAV]

Разница есть спору нет.. но разве это проблема солнечной панели что ВСЮ сгенеренную ей энергию не потребили?

Проблема. Вообще если источник энергии даёт энергию не когда она нужна потребителю, а когда всевышний пошлёт - это проблема.

Однако не только. По определению говорят, что СЭС имеет мощность 1 Вт, если при потоке солнечного излучения 1000 Вт/м2 она генерирует этот 1 Вт. Правда далее есть проблема - такой поток излучения на планете Земля бывает только в ясный полдень. В результате в течение суток СЭС номинальной мощности 1 Вт физически неспособна генерировать этот 1 Вт в среднем даже если есть потребитель энергии. Её среднегодовая мощность скажем в Москве даже теоретически не может быть выше 0,13 Вт (по той причине, что Солнце больше не даёт ). В итоге максимальный теоретически возможный КИУМ будет не выше 13%. Эта цифра во многом отражает на самом деле несколько "шулерский" способ определения номинальной мощности СЭС. Т.е. она определяется для инсоляции, которая в среднем за год на планете Земля не встречается в принципе.

Т.е. если говорят, что стоимость СЭС 1 $/Вт, нужно понимать, что этот Вт - "шулерский", т.е. определён для инсоляции, которой в среднем за год на планете Земля не встречается. А с учётом реальной инсоляции это цифра сразу превращается в 7,7 $/Вт или что-то около того. Проблема нестабильности и прерывистости генерации картину усугубляет ещё более (реально без избыточности для обеспечения непрерывного энергообеспечения потребителя потребуется совершенно абсурдный объём аккумуляции, а закладка избыточности снижает теоретический максимальный КИУМ и как следствие реальную стоимость за Вт собственно СЭС, отдельный вопрос — стоимость аккумуляции + на самом деле текущее обслуживание СЭС не так уж дёшево, чтобы им пренебрегать, особенно при закладке большой избыточности).

[AlexAV]

пальму первенства железно

В ситуации когда электричество более доступно, чем жидкое топливо, электрифицированная ЖД действительно выглядит самым естественным вариантом.

[AlexAV]

Не правильно ибо забыли про КПД панелей около 15%. Так что по факту еще меньше.

Нет, КПД к вопросу вообще отношения не имеет.

А вот в иных местах подходят... например тут -- https://hightech.fm/2016/09/22/solar-energy-price
 2,42 цента за кВт⋅ч энергии хорошая цена.

Там как правило стоимость строительства станции берёт на себя государство. Эта цена скорее всего включает только текущие эксплуатационные расходы (они кстати для СЭС на удивление не маленькие), т.е. условное "протирание пыли", они как раз имеют такой масштаб. Когда панельки "аллах" оплачивает - можно и по такой цене.

Кроме того вот аналитики JPMorgan  с вами насчет 13% не согласны, в США КИУМ ветряных станций составил 34,7%, солнечных - 27,2% Что уже цифру в 7,7  можно выкинуть).

Открываем справочник BP (https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html). Установленная мощность СЭС там в 2016 - 403000 МВт, генерация в 2016 - 56,8 ТВт. Легко подсчитать, что КИУМ - 16%. С учётом, что большая часть станций там находтся в пустынных регионах - столько и должно приблизительно быть. Откуда взялась цифра 27,2% - не ясно (для фотовольтической СЭС, в силу принятого определения номинальной мощности, такой КИУМ на планете Земля невозможен принципиально).

У термальных - ситуация немного другая (у них номинальная мощность по-другому определяется), там бывает больше. Дешёвыми правда они от этого не становятся.

[AlexAV]

А что в рФ нет ВИЭ?

Кроме ГЭС остального под микроскоп не видно.