Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[библиограф]

 

На зиму землянку выкопайте. Набиться туда как селёдки в банку, надышать-напукать, можно и не заиндеветь за ночь. Если повезёт, конечно. Перекрыть фашинами из того же бамбука, куги, рогозы и т.п

.
Торфяные дома в Исландии - уже тысячу лет такие строят. Леса нет, дров нет, только камни и дерн. Топливо -торф.
Жить можно, тепло, хотя и сыровато...
http://vikingur.ru/zizn-obichai-tradisii/torfyanye-doma-islandii.html

[crazy_terraformer]

Можно использовать быстрорастущие кустарники,деревья и одревесневшие стебли бамбука. Потом прессовать древесину.

это из собственного фотоархива
https://goo.gl/photos/4GaaGYzjMiKDTX9w6

я в такой хибаре как-то ночевал...При температуре +24 вполне терпимо...Тока вот боюсь в условиях Подмосковья будет несколько некомфортно разводить бамбук в декабре месяце

В условиях подмосковья надо быстрорастущие кустарники и деревья разводить, подходящие для климата. А бамбуковую прессованную и или склеенную древесину ввозить из тропиков и субтропиков.

[VimanaPro]

сфалерон

После пере-прочтения букваря по физике есть смысл узнать значение слов:
конфаймент, деконфаймент, мезоатом, мюонный катализ, сфалерон процесс ...
имхо: Христа ради, пожалейте мозг камрада mbrane

камрад токмо тоже надо было уточнить для неокрепших мозгов шо сфалероны  вместе с их топологическими братьями инстантонами, аксионами и прочими нейтралино, обитают пока ислючительно во вселенной arxiv.org в галактиках hep-th, hep-ph, ну и может иногда залетают в галактику  gr-qc (када рассол после рождества не подали)...В галактику hep-ex пока не залетали...Ну а после просвещения о подродностях бариогенеза все как обычно - конструирование реактора для процесса Пенроуза в домашних условиях

Зачем ?
Адресат с Высшим Образованием, учебник физики не раз открывал - разберётся самостоятельно, если что

А бамбуковую прессованную и или склеенную древесину ввозить из тропиков и субтропиков.

... на деньги,полученные от продажи нефти-газа и вывоза кедра-лиственницы ... ну типа продать цистерну спирта и на эти деньги ящик водки купить

[crazy_terraformer]

А бамбуковую прессованную и или склеенную древесину ввозить из тропиков и субтропиков.

... на деньги,полученные от продажи нефти-газа и вывоза кедра-лиственницы ... ну типа продать цистерну спирта и на эти деньги ящик водки купить

Нефти-газа по условию темы нет. А на парусном судне как бы не вышло дешевле из Вьетнама доставить, чем из Сибири кедр и лиственницу.

[mbrane]

Можно использовать быстрорастущие кустарники,деревья и одревесневшие стебли бамбука. Потом прессовать древесину.

это из собственного фотоархива
https://goo.gl/photos/4GaaGYzjMiKDTX9w6

я в такой хибаре как-то ночевал...При температуре +24 вполне терпимо...Тока вот боюсь в условиях Подмосковья будет несколько некомфортно разводить бамбук в декабре месяце

В условиях подмосковья надо быстрорастущие кустарники и деревья разводить, подходящие для климата. А бамбуковую прессованную и или склеенную древесину ввозить из тропиков и субтропиков.

напомнило http://www.youtube.com/watch?v=hUGEgp0sbo8

[crazy_terraformer]

Вот, вот. Обезьяны нам помогут.

[mbrane]

Адресат с Высшим Образованием, учебник физики не раз открывал - разберётся самостоятельно, если что

После общения в течении последних 10 страниц  две гипотезы:
1. учебник физики держал 30 лет назад(от самого камрада сникерса)
2. учебник физики хотел подержать 30 лет назад, но что-то отвлекло...В лайт версии держал, но потом 30 лет работал юристом...

[VimanaPro]

Нефти-газа по условию темы нет. А на парусном судне как бы не вышло дешевле из Вьетнама доставить, чем из Сибири кедр и лиственницу.

Вон оно как, денег рассчитаться оказывается и нетути.
Не поплывёт тады вьетнамская джонка из грек в варяги на халяву к нищебродам

[mbrane]

На зиму землянку выкопайте. Набиться туда как селёдки в банку, надышать-напукать, можно и не заиндеветь за ночь. Если повезёт, конечно. Перекрыть фашинами из того же бамбука, куги, рогозы и т.п

.
Торфяные дома в Исландии - уже тысячу лет такие строят. Леса нет, дров нет, только камни и дерн. Топливо -торф.
Жить можно, тепло, хотя и сыровато...
http://vikingur.ru/zizn-obichai-tradisii/torfyanye-doma-islandii.html

в северной исландии фор инфо теплее чем в южном донецке зимой...сыро это другой вопрос https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D1%82_%D0%98%D1%81%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%B8
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D1%86%D0%BA#.D0.9A.D0.BB.D0.B8.D0.BC.D0.B0.D1.82

[-Asket-]

http://www.rusring.net/island/time-to-dig-potatoes/

[crazy_terraformer]

Под Москвой торфа полно из него можно прессовать торфяные блоки.
Дома из соломы, торфа, конопли, льна, шерсти.
http://www.supersadovnik.ru/text/steny-doma-ekologichnye-strojmaterialy-1003428
http://straw-house.ru/effektivnye-stroitelnye-materialy

Россия занимает одно из ведущих мест в мире по запасам торфа. Они составляют примерно 175 млрд. тонн. Применение полезного ископаемого чрезвычайно многообразно: торф может выступать в качестве топлива или теплоизолирующего материала, он используется в медицине, сельском хозяйстве и даже косметологии. Согласно подсчетам экспертов, разработка одного гектара торфяного месторождения спасает от вырубки до 100 гектаров леса.

РИА Новости http://ria.ru/ecovideo/20110807/413106377.html#ixzz4FGTteXNY

[pkl]

Вообще, я смотрю, многие люди просто не понимают! Вот не понимают, и всё!!!  Что это общество будет отличаться от нашего примерно как наше - от доиндустриального. Причём буквально во всём! Главное требование - долговечность! Длинный жизненный цикл.

Долговечность - да. Но до разумного предела. Скажем нет никакого смысла заменять трубу из углеродистой стали на трубу из нержавеки, если железо у тебя под ногами и относительно доступно, а хром по цене золота. Долговечность ценна не долговечностью самой по себе, а снижением общих затрат.

Разумеется! Собственно, труба из нержавейки - один из возможных вариантов. Ещё можно подумать над стеклом и керамикой.

А вот с этим не соглашусь:

Вообще если формулировать общие требования к базовой системе хозяйствования в описываемых условиях, то я бы сформулировал их так:

1) Отсутствие жизненной потребности в редких элементах. Т.е. для поддержания фундамента хозяйства должно быть достаточно кремния, алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия, углерода, водорода, кислорода, азота (и других атмосферных газов), серы, хлора, брома. И всё.

А это возможно? Чем заменить медь? Чем заменить олово? Чем заменить платину?

Кроме того, даже если нам удастся обойтись без редких элементов, задача "расщепления" горных пород по элементам никуда не денется. На что потребуется уйма энергии.

Отдельный пункт - фосфор. Жизнь без него невозможна и при этом он не слишком распространённый элемент (хотя и не особо редкий). Что здесь делать - надо думать.

Что - что... замыкать надо цикл по фосфору. Почему мне так нравятся вертикальные фермы - там можно наладить централизованный сбор стоков с последующим выделением элементов. Не только фосфора, но его - в первую очередь.

Другое возможное решение - окружать поля выложенными глиной арыками, стоки с которых собирать в специальные пруды и ямы. Опять же для повторного использования.

2) Низкая себестоимость базовой энергетики. Это очень важный пункт, о котором часто забывают. Но энергетика обязана быть дешевой, по стоимости сравнимой с современными ценами на ископаемое топливо, иначе всё просто развалится.

Такую стоимость могут дать только большие ГЭС, в т.ч. приливные. Но их мало. Катастрофически мало. Может, ещё реакторы-размножители на уране и тории однако, это надо ещё доказать. Я бы на дешёвую энергию особо не рассчитывал. Лучше сразу исходить из того, что она будет, в основном, сравнительно дорогая. За исключением отдельных специфических случаев ГЭС, геотермальных, приливных станций и т.п.

3) Снижение внутренних издержек. Инфраструктура, обеспечивающая базовое хозяйство должна быть по возможности простой и дешевой.

Железнодорожный транспорт. Речной транспорт. Морской транспорт. Просто и дёшево.

Какая-нибудь трансконтинентальная сверхпроводящая магистраль - это красиво, но по сути есть зло. Такая инфраструктура очень дорогая и требует дорогостоящего обслуживания, по сути пожирая ресурсы общества. Что ещё хуже - она неустойчива, любой социально-политический кризис с разрывом региональных связей способен отправить цивилизацию слишком опирающуюся на нею в тотальный и необратимый коллапс.  А такой кризис в любом случае случится, здесь не надо задавать будет ли, а только когда. Инфраструктура должна быть разумно минималистична.

Вы не учитываете один момент - единой цивилизации не будет. Будут цивилизации-континенты, максимально автономные. Как минимум - Старый и Новый свет. Но, думаю, каждый из континентов /обе Америки, в нашем полушарии - Евразия, Африка и Австралия/ будет автономен. Так что в случае серьёзного кризиса в одном районе земного шара цивилизация не погибнет. Тем более, что возобновляемая энергетика уже по своей природе предполагает максимальную автономность.

Наилучшим образом в качестве базы удовлетворяющей эти критериям подходит совсем не СЭС в пустыне (солнца там конечно много, но во-первых всё же эта энергия совсем не такая дешевая, и что важнее, там кроме этого солнца ничего нет, т.е. отсутствуют другие факторы для промышленности и цивилизации, т.е. надо или энергию перебрасывать на гигантские расстояния или всё остальное, в любом случае общие издержки это увеличит очень сильно), а скорее то чем человечество занималось с неолита - продукты сельского хозяйства. Из имеющихся вариантов скорее всего дрова (культивирование лесокультур) и биометан (в который может быть переработана люба биомасса). Всё таки в части экономики растения являются самым дешёвым способом использования солнечной энергии, кроме того такая энергия достаточно легко (в отличие от электрической) сохраняется с очень умеренными затратами. Опять же здесь нет зависимости от редких элементов (чтобы построить трактор хватит углеродистой стали и чугуна, хотя можно даже без трактора:)). Какое-нибудь высокопродуктивное местное растение вроде борщевика сосновского для московского региона может таким образом дать до 9 тыс. м3 (80 т/га урожай зелёной массы и выход метана около 112 м3/т) чистого метана с гектара. Фактически это значит, что 0.5 га на человека под энергетические культуры достаточно для производства энергии в объёме обеспечивающим поддержание индустриальной цивилизации (современное потребление первичной энергии в России - 4.7 т.н.э./чел), а 1 га на человека должно хватить с запасом на всё (и продовольствие и энергию).

Единственная проблема - такая энергия не очень удобна для транспортировки. Потреблять лучше там же где и произвёл (грязный газ под исходно низким давлением от малых установок при транспортировке на большие расстояния затратен как по энергии так и по стоимости инфраструктуры). Поэтому у меня вырисовывается такая картина. Население и промышленность в основном размещено в экваториальном, субтропическом и умеренном поясе благоприятном для земледелия (т.е. там где и было всегда). Большая часть в малых городах относительно равномерно рассредоточенных по территории (биомасса ресурс рассеянный и что его эффективно потреблять население тоже должно быть рассеянно по территории, мегаполисы для такой хозяйственной базы форма негодная). Большинство потребностей население обеспечивается локальной промышленностью, т.е. кирпичи через половину материка никто не возит. Крупномасштабная торговля и разделения труда важно только для производства технически сложных изделий, но объёмы перевозок на большие расстояния при этом не слишком велики. Как-то так...

Проблема биомассы та же, что и у гидроэнергетики - её не хватает. Даже вместе. С Вашего позволения, ещё раз повешу эту картинку:

http://tnenergy.livejournal.com/36426.html
Вот такая задница!

Т.е. на всех всего не хватит. Значит, численность населения планеты придётся сокращать. А в таком случае, почему бы не начать это делать сейчас? Ведь в таком случае, того, что есть у нас сейчас, хватит на столетия безбедного существования! Иногда мне кажется, что подобные людоедские идеи уже крутятся в чьих-то головах и политические события последних десятилетий тому свидетельство. Однако, здесь есть другая опасность - чем сложнее общество, тем больше требуется людей для его поддержания. И сокращая численность населения можно досокращаться до того, что поддерживать сложность общества не то, что середины ХХ в., а конца ХIХ сил уже не хватит.

Короче, Ваши предложения мне кажутся лишь способом продлить агонию, не более того.

[pkl]

Большинство ВТСП ещё и редких элементов требует, да и со сплавами для криогеники будут проблемы, большинство криогенных сталей - высоколегированные с большим содержанием никеля, не уверен что с криогеникой вообще будет хорошо, попросту качественные сплавы особенно для механически-напряжённых узлов будут в дефиците. Из гвоздевого железа криогенный компрессор не сделать.

В ракетной технике, в основном, алюминиево-магниевыми сплавами обходятся. Компрессор не получится, а трубы - вполне.

Каков срок службы ВТСП?

Как минимум камера ЖРД не просто сталь, а аустенитная с содержанием никеля процентов тридцать.

Да, и серебром покрывают, чтобы не загоралось. Но это ерунда, их не так много потребуется. В конце-концов, двигатели, а то и целые ступени ракет можно сделать спасаемыми.

[mbrane]

Да, и серебром покрывают, чтобы не загоралось. Но это ерунда, их не так много потребуется. В конце-концов, двигатели, а то и целые ступени ракет можно сделать спасаемыми.

не сделаете...точнее сделаете но это ничего не даст...в камерах сгорания идет процесс абляции (привет илону маску)

[snickers]

На ВиКи попалась тема называется "сингулярный реактор". Возможно сей девайс пригодиться потомкам без термояда?

[AlexAV]

Ещё можно подумать над стеклом и керамикой.

Можно предположить, что использование стекла, керамики, каменного литья по мере удорожания металла будет сильно расширяться. Их стоимость вероятно будет расти лишь пропорционально стоимости энергии (само сырьё для их изготовления весьма доступно и его запасы практически неограниченны), а металлы - значительно быстрее (даже те которые в земной коре весьма распространены вроде алюминия и железа).

А это возможно? Чем заменить медь? Чем заменить олово? Чем заменить платину?

Так ведь до двадцатого века человечества для удовлетворения базовых потребностей ничего кроме железа, древесины и плодородных земель было по сути не нужно. Жить человек без всего этого (и даже поддерживать некую форму индустриального общества, главные достижения индустриальной эпохи - тепловую машину (паровую или ДВС), электрогенератор и электродвигатель можно построить только из углеродистой стали, чугуна и алюминия) вполне может, хотя и со значительным снижением технологического уровня.

Просто техника, где всё это незаменимо, будет становиться всё дороже, а потом начнёт исчезать по крайней мере из гражданского сектора. А те небольшие объёмы редких элементов которые будут всё же доступны будут практически целиком уходить в военный сектор (там немного иные представления о приемлемой стоимости ).

Существенных фактором здесь является то, что при росте стоимости материалов будет расти цена и падать серийность (из-за падения спроса), что будет увеличивать себестоимость намного быстрее роста стоимости и доступности материалов. Такой обратный эффект масштаба в процессе уничтожения соответствующих отраслей техники будет играть чуть ли не большую роль, чем собственно рост доступности критических ресурсов. Останутся малосерийное и штучное производство для военных и спецприменения, а потребность в этих редких элементах совсем ничтожной. А со временем высока вероятность, что исчезнет даже такое (те области знаний и технологии которые не связаны с базовым жизнеобеспечением обычно нестойки и достаточно легко теряются).

, задача "расщепления" горных пород по элементам никуда не денется.

Вполне может деться. Просто применение хайтека их использующих станет дорогим и непрактичным. И человечество от него просто откажется. Тратить заметную часть ресурсов на воспроизводство хайтека (в том числе добычу редких элементов для него) имеет смысл только лишь в том случае, если этот хайтек позволяет сэкономить/ дополнительно получить больше ресурсов, чем он стоит сам. Как только это соотношение нарушится - отказ от его поддержки станет вполне разумным решением, т.к. дальнейшее её поддержание будет не давать преимущества, а, наоборот, будет становиться неподъёмной ношей.

Техника существует для человека, а не человек для техники.

Будут цивилизации-континенты, максимально автономные.

Это всё ещё слишком большие кластеры и их слишком мало. Вероятность, что все упадут одновременно в этом случае ещё заметно отличается от нуля. Вероятность такого события с увеличением числа меняется приблизительно как exp(-N). Если N~10 то вероятность такого стечения ещё достаточна заметна. Если же N~100 - такое событие становится практически невозможным. Для устойчивости кластеров должно быть достаточно много.

http://tnenergy.livejournal.com/36426.html
Вот такая задница!

Честно говоря не понял как получена цифра 2-6 ТВт год для биомассы. Посмотрел работу на которую ссылка под рисунком (http://www.asrc.albany.edu/people/faculty/perez/Kit/pdf/a-fundamental-look-at%20the-planetary-energy-reserves.pdf). Там конкретные аргументы не расшифровано, но даны ссылки на две работы. Первую я не нашёл, а  во второй говорится следующее:

The energetic magnitude of world primary production, estimated as 6.9 X 10¹⁷
kcal/year by Lieth (1973, Chapter 10), much exceeds that of any of the works
of man. Man's total use of fossil fuels and other industrial energy in 1970 was
4.7 X 10¹⁶ kcal/year (Cook, 1971), hence,....., 7% of net production and 3.5%
of the gross primary production that supports the world's life. The recent
doubling time for world consumption of industrial energy has been approximately
10 years, a rate of increase that is taxing presently available energy
resources (Hubbert, 1969, 1971; Cook, 1972) and that suggests a formidable
and accelerating rate of release of heat and materials from industry into
environment.

Т.е. полный прирост биомассы на Земле 6.9 10¹⁷ ккал/год = 91.9 ТВт год. Это в 15 раз больше, чем показано на рисунке. Понятно, что полностью использовать этот потенциал невозможно в принципе, однако оценка, что человек может использовать лишь 2%-7% первичного прироста кажется избыточно пессимистичной. 10%-20% кажется более правдоподобной, даже консервативной. А это уже 9 - 18 ТВт год.

Энергии биомассы достаточно много, если конечно понять как её взять.    

Короче, Ваши предложения мне кажутся лишь способом продлить агонию, не более того.

Точка равновесия будет даже в достаточно пессимистичным варианте. В 1900 году на земле жило порядка 2 млрд. чел. Для поддержания индустриальной цивилизации заведомо достаточно 3 т.н.э./чел. в год. Т.е. 6 млрд. т. н. э. (= 8.4 ТВт год) сравнительно дешёвой энергии хватит для населения заведомо достаточного для поддержания цивилизации на уровне начала 20-го века. Приливной + гидро- + биоэнергетики на это заведомо достаточно даже при очень консервативных оценках доступных ресурсов.

[AlexAV]

Свежая работа по EROEI солнечной энергетики (Ferruccio Ferroni, Robert J. Hopkirk Energy Return on Energy Invested (ERoEI) for photovoltaic solar systems in regions of moderate insolation//Energy Policy 94 (2016) 336–344). В отличие от ряда более ранних авторы попытались учесть не только прямые затраты энергии в цикле производства, но и косвенные.

Вывод получается закономерным (т.е. вполне сообразным реальной экономической стоимости). Солнечная энергия в условиях  Германии (при расчётах они анализировали условия в этом регионе) энергетически не окупается, её EROEI~0.8.

[VimanaPro]

Точка равновесия будет даже в достаточно пессимистичным варианте. В 1900 году на земле жило порядка 2 млрд. чел. Для поддержания индустриальной цивилизации заведомо достаточно 3 т.н.э./чел. в год. Т.е. 6 млрд. т. н. э. (= 8.4 ТВт год) сравнительно дешёвой энергии хватит для населения заведомо достаточного для поддержания цивилизации на уровне начала 20-го века. Приливной + гидро- + биоэнергетики на это заведомо достаточно даже при очень консервативных оценках доступных ресурсов.

Точка равновесия ?
Маятник численности людей движется пока в сторону увеличения. Точка равновесия наступит после его отката к значениям много ниже 2 млрд. чел. Вопрос в том, будет ли в минимуме возможным сохранить научные и технологические достижения максимума ?

[mbrane]

На ВиКи попалась тема называется "сингулярный реактор". Возможно сей девайс пригодиться потомкам без термояда?

Я так  и думал....

[pkl]

мля....затрахал чесслово камрад...

Ну что Вы развонялись? Далеко не все обязаны знать нюансы цветной металлургии. Я, собственно, ни о каком расширенном производстве хлора не говорил, а предлагаю его гонять по кругу. Если это не представляет собой никакой принципиальной проблемы, как Вы говорите, - тем лучше!

Ваши примеры о  применении кальция при производстве никеля и других металлов вообще показывают, что вообще не надо морочиться морскими рассолами, после технологических процессов в достаточном количестве будут образовываться монокомпонетные технологические рассолы (тое сть их не наждо сепарировать) которые при необходимости и   могут являться сырьем для замыканием циклов.

Если не надо - ну так не надо. Я изначально завёл речь об этом всём, когда возник вопрос, а что делать с рассолами от опреснения и добычи лития. И урана. Если они не особо нужны и их можно без проблем для окружающей среды выливать в море - так и будут делать.