Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[pkl]

Для ИТЭРа в качестве первой стенки будут использовать ванадиевую сталь.

В несущей конструкции. Для облицовки поверхности соприкасающейся с плазмой сталь не годится совершенно. Эмиссия железа в этом случае мгновенно "отравит" плазму. Для облицовки же себя пока хорошо зарекомендовали всего два материала - легированный бором графит и бериллий. Лучшие результаты по эффективному заряду плазмы получены на токамаках с облицовкой из бериллий (эмиссия примесей и их заряд с бериллиевой облицовки получается всё же меньше, чем с графитовой). Этот же вариант выбран и для ИТЭР.

Так первая стенка с плазмой не соприкасается! Вы, наверное, путаете первую стенку и диверторы. Диверторные пластины /на которые стекает плазма/ действительно будут из бериллия. А первая стенка вообще - из стали. Я так читал. Причём сами они должны быть только покрыты бериллием, внутри, кажется, графит.

[PathFinder]

Посчитайте, сколько нужно энергии для того, чтобы расплавить 1 кг аллюминия и за какое время эту энергию можно собрать с 1 квадратного метра отражателя. Причём совершенно очевидно, что для изготовления 1 квадратного метра отражателя 1 кг аллюминия количество ну просто суперизбыточное.

Отражатели работают только под прямыми солнечными лучами. Набежала тучка - и всё, СЭС прекращает работу. И не забывайте про аккумуляторы - энергия нужна всегда!

Никто, предсказуемо, считать не хочет. Ну, тогда я посчитаю. Вот смотрите.
Температура плавления алюминия 660⁰ C. Удельная теплоёмкость алюминия 880 Дж/кг·K. То есть, чтобы нагреть 1 кг алюминия до температуры плавления нужно затратить энергию, равную 660*880=580800 Дж. Кроме того, удельная теплота плавления алюминия равна 390 кДж/кг. Прибавляем 390000 к 580800 и получаем 970800 Дж для того, чтобы расплавить 1 кг алюминия.
Теперь давайте посчитаем за какое время эту энергию можно собрать с 1м² площади отражателя. Солнечная постоянная у нас 1367 Вт/м².
970800/1367=710,16825 с, что равно 11,8 минут.
А какой срок функционирования отражателя. Годы? Десятки лет?

Я конечно понимаю, что выплавка алюминия это далеко не весь процесс изготовления отражателя. Но сопоставьте эти две величины 11 минут и годы. ДАЖЕ если эти 11 минут увеличить аж в 1000 раз, то процесс всё равно остаётся энергетически выгодным.

Так почему же идут разговоры о невыгодности солнечной энергетики? Может я где-то ошибаюсь в своих рассуждениях?

[pkl]

Я уже читал про саудовскую пшеницу - наглядный пример идиотизма властей

А вы уверены что в этом случае идиоты именно сауды?Чтобы оросить одну сотню га,им нужен завод на тыщу кубов в сутки с высокоселективными обратноосмотическими мембранами,плюс предоочистка,плюс минерализация после мембран.А ко всему этому в Кембридже треба выучить с десяток техников,и пару инженеров-гидротехнологов.Так что носители клечатых платков делают все верно-играют в долгую.

Какую долгую? Воду для орошения они берут из артезианских скважин. Вода у них заканчивается, в ссылке как раз про это написано.

[AlexAV]

Агония. То, что Вы описали в этом сообщении ниже - это падение цивилизации. Заметьте, никто не пытается спорить с самим тезисом, что уровень технологий упадёт! Спор идёт исключительно о том, насколько глубоко провалимся. Возможный диапазон: от начала ХХ в. до палеолита.

Современная индустриальная цивилизация очень сильно завязана на крупномасштабных производствах с очень сильным эффектом масштаба и глубоким разделением труда. Чтобы в рамках такого уклада сохранить современный уровень технологии нужно одновременно сохранить и объём экономики, размер населения и потребление ресурсов. А это совершенно невероятно, вообще никак, ни в каком сценарии.

Про вариант будущего на возобновляемых ресурсах даже и говорить нечего. Доступный объём сравнительно дешёвой энергии здесь даже население на текущем уровни скорее всего не позволит сохранить, а уж про объём экономики тем более. Как в этом случае можно удержать современный уровень технологии в экономике с сильным эффектом масштаба?

Однако даже ЗЯТЦ здесь ситуацию изменить лишь очень частично. Производство энергии и население на современном уровне в этом случае шанс сохранить будет, однако даже такая энергия совсем не бесплатная и не безлимитная. Даже в самом оптимистичных предположениях дешевле сегодняшних газа и угля она не будет, в лучшем случае окажется просто приемлемой и не ведущей к энергетическому банкротству. А значит тратить её придётся всё же аккуратно и бережливо, устроить вакханалию с извлечением индия из подмосковного суглинка такие цены едва ли позволяют. И проблема малой доступности редких элементов будет и в этом случае. Т.е. этот вариант позволит сохранить более-менее в полном объёме технологии производства всего что можно произвести из гвоздевого железа, электротехнического алюминия и фанеры , однако области, где потребность в редких элементах будет критической - даже в этом случае придут в упадок. Технологические возможности человечества сократятся и в этом случае, хотя и в меньшей степени,чем в предыдущем.

При сохранение сильного эффекта масштаба в экономике сохранить текущий уровень технологии не получится никак, ни в одном варианте. Попросту в этом случае данный уровень привязан к объёмам производства и потребления, а они на современном уровне не сохранятся никак. Нельзя длительное время потреблять сырье в объёме на порядки большее его объёмов участвующих в естественных геохимических циклах (а по большинству редких элементов ситуация выглядит именно так), совершенно невозможно. Текущая оргия потребительства - явление временное, а вместе с её прекращением просядут и объёмы экономики и завязанный на нём уровень технологии. Здесь единственный вопрос - как глубоко?

Здесь есть правда интересный вопрос и, возможно, гипотетическая альтернатива. Т.е. собственно может ли построить цепочки производства так, чтобы разумные себестоимости (хоть как-то совместимые с полезным применением) сохранялись при мелкосерийном производстве без миллионных тиражей продукта. При утвердительном ответе, т.е. если приемлемую стоимость высокотехнологической продукции возможно обеспечить в малой серии, открывается ряд интересных альтернатив вплоть до средневековья не только с электричеством, но и с компьютерами. В этом случае такой прямой связи объёма производства и его технического уровня не будет и возможностей для сохранения сложных технологий может быть существенно больше.

Интересный вопрос здесь в реальном потенциале адаптивных технологий, т.е. можно ли создать небольшой комплект устройств адаптивного производства (вроде 3D-принтера), способный полностью воспроизводить сам себя (все компоненты, включая микроэлектронные, используя только химические материалы в стандартной форме). Если такое получится, то в рамках рассматриваемой проблемы последствия могут быть весьма существенные.

[Кремальера]

Вода у них заканчивается, в ссылке как раз про это написано.

Я про опреснительные заводы.

[Nucleosome]

А то мне СКЭС и КВС в космосе кажутся не таким уж плохим решением.

правда надо учитывать, что в космосе откуда-то надо брать всё остальное ещё... начиная с того, о чём нам тут на Земле беспокится не надо - воздухе.

Особенно в свете надвигающегося ледникового периода.

а вот это в самом деле серьёзно, только народу (и не только) впаривают диаметрально противоположные проблемы.

Ну вот и предпосылки к объединению этих кластеров в континентальные государства.

такие предпосылки будут всегда - человееские сообщества в силу отбора среди них (но из-за конкуренции друг с другом, а не катастрофф) вообще к этому склонны, но также склонны и к обратному - распаду подобных крупных сообществ. в итоге установится некое динамическое равновесие. весь вопрос на каком кол-ве кластеров.

Тепловую станцию восстановить гораздо легче, чем солнечные панели и ветряки, которые довольно хрупки сами по себе.

всё зависит от того, сколько таких станций останется и сколько ветряков и панелей.

Миллион лет? Далеко не факт: эректусы с о. Флорес выродились в "хоббитов" за вдесятеро меньший срок.

потому и говорю, что неплохое.

можно вспомнить Юстинианову чуму

и что? Византия прекратила существование? а чем тогда занимались Олег и слепой старец Энрико Дандоло (который в самом деле законил империю?)

дальше у нас два варианта: или становиться цивилизацией II типа, или коллапс.

вот это мне и кажется наиболее пессимистическим взглядом - или пан или пропал. и ни на что посередине не согласны. сколько народу полегло от подобных амбиций, а всё равно! нет бы поискать где бы чего найти посередине за что уцепится! ан нет - только звёзды или межпланетье на худой конец (что одно, что другое по известным законам физики получаются в хорошем приближении недостижимы)

Гибель Хараппской цивилизации и кучи индейских государств - из-за изменения климата.

изменения климата всё-таки не того рода явления, а более плавные. к тому же там наверняка был комплекс причин. как и почти всегда.

А в современную эпоху - ураган на Гаити.

масштаб не тот. к тому же даже если бы и не было бы международного влияния, то иди знай как бы они смогли бы восстановится...

Также как Фукусимское землетрясение почувствовал весь мир - слишком уж значима Япония.

ну и насколько именно? если уколоться иголкой, то тоже всего может дёрнуть, но называть такие уколы смертельными мягко говоря преувеличение.

Но думаю что если умирал кузнец, то кузнеца у них уже не было.

ну добыть нового варианты наверное были - иначе весь железный век получается очень хрупким. хотя если умирал, и учеников у него не оставалось по тем или иным приинам, то да приходилось явно не сладко...

.Если взять Дон-1500 и John Deer ,с той же шириной роторного ножа.,то производительность раза в четыре выше.

и это благодаря наличию:

цветной монитор в кабине с возможностью коммуникации с отдельными системами комбайна, управление двигателем и его подсистемами, управление интенсивной каскадной очисткой, контроль над возвратом, измельчением и широким разбрасыванием соломы и половы несколькими режимами, высокоточные датчики урожайности, датчик влажности, модуль создания карт урожайности на основе дифференциальной глобальной системы позиционирования (DGPS), лазерная система SmartSteer™ ведения комбайна на «автопилоте»

?

[pkl]

Щётки генераторов, да и электродвигателей тоже, из чего будете делать?

Электрографит, углеграфит и бекелитографит. Для силовых машин этого достаточно. Будут правда проблемы с тихоходными, низковольтными и прецизионными двигателями, где всё же нужен металлографит c низким сопротивлением (где собственно и применяется медь), а местами даже серебрографит (в прецизионный двигателях, в общем привет роботам ), где медь заменяют серебром.

Т.е., в очередной раз мы приходим к выводу, что медь можно заменить, но... с резким падением в уровне технологий. Понятно.

[pkl]

Миллион лет? Далеко не факт: эректусы с о. Флорес выродились в "хоббитов" за вдесятеро меньший срок.

К счастью пространства вне острова Флорес гораздо больше. Вообще непонятно что может привести к вымиранию в ближайшие миллионы лет. Причём если бы они убивали друг друга с нужными темпами, то может эволюции в хоббитов и не произошло бы.

Думаю что человек настолько удачен, что скорее даст жизнь различным видам на своей основе, чем вымрет полностью.

Вымереть, может, и не вымрет, но одичает так, что опять превратится в животное /или почти животное/. Разуме - это не единственный способ приспособиться к окружающей среде. Вот вам и новый вид!

Как я понимаю, в хоббитов они превратились из-за скудости ресурсов острова и отсутствия острой необходимости в развитом мозге. Зачем он нужен, если можно и так?

Но вообще, мне бы не хотелось, чтобы люди кончили как андаманцы.

[AlexAV]

Диверторные пластины /на которые стекает плазма/ действительно будут из бериллия.

Там планируется делать также как на токамаке JET (на JET после апгрейда кстати облицовка стенки бериллиевая, а дивертор - вольфрамовый), а в нём бериллием облицована практически вся внутренняя поверхность. Вот здесь скажем об этом говорится: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0029-5515/55/6/063021/pdf

Так что нет, ничего я здесь не путая.

Вот так это выглядит:

[Кремальера]

Скажем, она была... разная.
А John Deer у второго - какого года моделька?

Двух лет нету.

и это благодаря наличию:

Разумеется.Но  электроника на самой машине,это только видимая часть айсберга.Здесь большую роль играет и оснащенность производства ,3D-моделирование при создании проекта и общая тех. культура персонала.,буквально с колыбели окруженного передовым "железом".Я в детстве с закрытыми глазами колол ворованные Д-5,а усредненный негритенок по ту сторону Атлантической лужи движок HEMI c Кэдди.Так  что уровень тех. фетишизма в социуме это очень важный показатель.Викторианская Британия очень яркий тому пример.

[pkl]

Посчитайте, сколько нужно энергии для того, чтобы расплавить 1 кг аллюминия и за какое время эту энергию можно собрать с 1 квадратного метра отражателя. Причём совершенно очевидно, что для изготовления 1 квадратного метра отражателя 1 кг аллюминия количество ну просто суперизбыточное.

Отражатели работают только под прямыми солнечными лучами. Набежала тучка - и всё, СЭС прекращает работу. И не забывайте про аккумуляторы - энергия нужна всегда!

Никто, предсказуемо, считать не хочет. Ну, тогда я посчитаю. Вот смотрите.
Температура плавления алюминия 660⁰ C. Удельная теплоёмкость алюминия 880 Дж/кг·K. То есть, чтобы нагреть 1 кг алюминия до температуры плавления нужно затратить энергию, равную 660*880=580800 Дж. Кроме того, удельная теплота плавления алюминия равна 390 кДж/кг. Прибавляем 390000 к 580800 и получаем 970800 Дж для того, чтобы расплавить 1 кг алюминия.
Теперь давайте посчитаем за какое время эту энергию можно собрать с 1м² площади отражателя. Солнечная постоянная у нас 1367 Вт/м².
970800/1367=710,16825 с, что равно 11,8 минут.
А какой срок функционирования отражателя. Годы? Десятки лет?

Я конечно понимаю, что выплавка алюминия это далеко не весь процесс изготовления отражателя. Но сопоставьте эти две величины 11 минут и годы. ДАЖЕ если эти 11 минут увеличить аж в 1000 раз, то процесс всё равно остаётся энергетически выгодным.

Так почему же идут разговоры о невыгодности солнечной энергетики? Может я где-то ошибаюсь в своих рассуждениях?

Да, Вы ошибаетесь. Вы даже не поняли, что я написал: СОЛНЕЧНЫЕ КОНЦЕНТРАТОРЫ В РАССЕЯННОМ СВЕТЕ НЕ РАБОТАЮТ. Им нужны только прямые лучи.

А про экономичность солнечной энергетики я уже привёл ссылку выше. Она дороже. Углеводородной энергетики - в 5 раз. Атомной - в 3,5 раза.

[Кремальера]

Так почему же идут разговоры о невыгодности солнечной энергетики? Может я где-то ошибаюсь в своих рассуждениях?

Здесь ув.Pathfinder придется выбрать что-то одно:либо имперская гордость углеводородной сверхдержавы,либо законы физики и здравый смысл.Причем принятие второго варианта очень тяжело морально,у саудитов еще может получится.,а вот у прочих -большие сомнения.

Да, Вы ошибаетесь.

Хе-хе..Вот и товарищ с балтийского взморья ,за первый вариант.

СОЛНЕЧНЫЕ КОНЦЕНТРАТОРЫ В РАССЕЯННОМ СВЕТЕ НЕ РАБОТАЮТ

Берете двух тамилов и вращаете корзинку.

[PathFinder]

Да, Вы ошибаетесь. Вы даже не поняли, что я написал: СОЛНЕЧНЫЕ КОНЦЕНТРАТОРЫ В РАССЕЯННОМ СВЕТЕ НЕ РАБОТАЮТ. Им нужны только прямые лучи.

А разве на ту 1000 раз, в которую можно увеличить рассчитанные мною 11 минут, нельзя списать все пасмурные дни и прочие расходы производства отражателей?

А про экономичность солнечной энергетики я уже привёл ссылку выше. Она дороже. Углеводородной энергетики - в 5 раз. Атомной - в 3,5 раза.

По деньгам в 5 раз дороже или EROEI в 5 раз ниже? Как-то одному небезызвестному человеку на этом форуме объяснял, что это далеко не одно и то же.

[AlexAV]

Вроде бы с альтернативной энергетикой не всё так плохо.


Цитата взята отсюда:http://aenergy.ru/4094#more-4094

Да вообще-то это и показывает, что всё плохо. При том что альтернативная энергетика даёт лишь небольшую часть общей генерации она уже расбалансирует сеть. Т.е. часть энергии в пиках с пользой использовать оказывается практически невозможно. А это значит дальнейшее расширение возможно лишь при решение проблемы аккумуляции, а это очень дорого и катастрофически сказывается на EROEI.

[PathFinder]

AlexAV, а моё сообщение #14341 прокомментировать не хотите?

[Кремальера]

лишь при решение проблемы аккумуляции

Ванадиевый редокс?Плюс появляются и дешевле составы.

[AlexAV]

Да вот не скажите! Любой серьёзный ураган, наводнение повалит их распределённую инфраструктуру. А вот быстро восстановить её энергии не хватит.

Если рассматривать цивилизацию с дровяной и гидроэнергетикой, то что он может так глобально и необратимо разрушить? Эта распределённая инфраструктура в этом случае - поля и лесонасаждения. Нет, конечно они тоже могут быть повреждены, но уязвимость в этом случае получается никак не большая, чем у классических аграрных обществ. Которые в той же Европе существовали и сохраняли преемственность с античности до нового времени, т.е. очевидно были вполне устойчивы, а указанные риски приемлемы.

Если же инфраструктура будет такой сложной, дорогой  и уязвимой, что после разрушения её невозможно будет восстановить - то общество на неё опирающееся в любом случае не жилец. И не важно занимает ли она территорию размером с Испанию или целый материк. Рано или поздно (но неизбежно) случится социально-политический кризис в ходе которого она будет разрушена с соответствующим итогом.

Для долгосрочно жизнеспособного общества инфраструктура обязана быть достаточно простой и дешевой, чтобы после её разрушения в результате тех или иных случайных событий её можно было бы с разумными усилиями восстановить.

[PathFinder]

лишь при решение проблемы аккумуляции

Ванадиевый редокс?Плюс появляются и дешевле составы.

А ещё, например, супермаховики. Да мало ли.

[AlexAV]

А какой срок функционирования отражателя. Годы? Десятки лет?

Вы учли лишь совершенно ничтожную часть затрат и естественно это даёт некорректные выводы. Начнём с того, что даже в стоимости (и затратах энергии, это вещи тесно связанные) отражающая поверхности - чуть ли не самая дешёвая часть. Стоимость капитального строительства, автоматики, высокотемпературных линий на порядки выше и очевидно требуют интегрально для своего производства на порядки больше энергии. Но даже затраты энергии на производство отражающих поверхностей не равны затратам энергии на плавления алюминия, и сильно не равны. Нужно учитывать очень большие косвенные затраты в виде затрат энергии на производство оборудования на котором это делалось, а также оборудования для производства оборудования и т.д. до сходимости. А для технически сложных изделий эта цепочка может сходиться очень медленно. Если не сделан соответствующий анализ рядов косвенных затрат - то ценность таких оценок очень не велика.

Экономическая стоимость в этом плане хороша тем, что автоматически эти ряды учитывает (надо понимать, что за суммами в долларах стоят вполне объективные затраты энергии, материалов и труда). И если два источника имеют равный истинный EROEI (корректно подсчитанный, со всеми рядами косвенных затрат), то и их экономическая стоимость в долларах будет равна.

В пять раз большая экономическая стоимость скорее всего означает в пять раз более низкий EROEI.

[Кремальера]

А ещё, например, супермаховики.

Чисто в виде технологической вкуснятины ,почему нет?Для каждого региона можно найти свои решения:для марроканской пустыни это просто яма с гретым гравием.,для морских побережий -кинетика маховиков.Мне редокс нравится тем что подразумевает минимум движущихся частей:залил две шахты и делов.И перспективы у этого дела большие:American Vanadium скупает месторождения по всему миру.