Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[pkl]

В общем, не будет никакого земледелия, на том и сойдёмся.

На каком основание? Если на какой-то территории по палеонтологическим данным была степь, лес или саванна - то эта территория для земледелия очевидно пригодна. Если ледник, тундра или пустыня - то не очень. Конечно территория пригодных ландшафтов во время ледникового периода сокращалась, однако планета из одних ледников, тундр и пустынь не состояла никогда. Территорий и достаточно тёплых и достаточно увлажнённых в экваториальном, тропическом и субтропическом поясе было достаточно.

Ваших и Nucleosome!  Площадь земель, пригодных для обработки, сократится радикально, в разы, если не на порядок. Что закономерно вызовет обвал и упрощение общества. При этом климат будет куда менее стабильным и предсказуемым.

Ещё одна мысль не даёт мне покоя: почему Пётр I отправил Н.А. Демидова на Урал? Получается, уже Петровской России болотной руды не хватало. Уже нужны были месторождения. Которые были куда богаче нынешних. И это - при практически неограниченных возобновляемых энергоресурсах! Боюсь, не получится XIX в. Скатимся на уровень индейских цивилизаций или о. Пасхи. Камень, дерево, кость, обсидиан. Даже при богатой духовной культуре.



Вот такая пастораль!

Если в КВС - то сжигать в термоядерных зарядах, есть же тема!

Экономика КВС - вещь неясная абсолютно. Помимо самого заряда там ведь есть ещё собственно взрывная камера которая энергию взрыва утилизирует, а с ней очевидно свзязаны значительные материаловедческие и теплофизические проблемы (скажем коррозия оболочек в в смеси натрия с половиной таблицы Менделеева, долговечность конструкции при сильных динамических нагрузках и т.д.). И надеяться, что такая энергия будет бесплатной на самом деле особых оснований нет. Агрессивность среды и нагрузки там будут существенно выше, чем в обычном ядерном реакторе (в стоимости ядерной энергии стоимость и обслуживание реактора сейчас доминирует), а это автоматически потянет за собой и рост капитальных затрат и куда больше вопросов со сроком службы. Причин почему она должна оказаться существенно дешевле атомной (при сегодняшних расценках, когда уран копеечный) не видно совершенно. А атомная сейчас в целом получается по цене соизмеримой или чуть дороже, чем энергия угля и газа.

А разве кто-то утверждает, что она будет бесплатной? Если удастся сохранить нынешний уровень цену / +/- /, будет уже неплохо. Особенно вкупе с тотальным энерго- и ресурсосбережением. И тут опять вылезает сверхпроводимость!

Например при увеличении размеров токамака его объём растёт быстрее , чем площадь поверхности.

Диффузионное время жизни частиц с ростом размера растёт. Но с другой стороны с ростом размера увеличивается поток энергии на стенку (и рентгеновского излучения и потока нейтронов), соответственно с ростом размера будут увеличиваться проблемы с деградацией первой стенки и загрязнением плазмы. Так что - нет просто принцип "чем больше тем лучше" здесь не работает, точнее работает только до определённого предела, рока наша основная проблема - диффузия с теплопроводностью плазмы, а как только нашей проблемой станут примеси и излучение - всё станет в точности наоборот, т.е. чем больше - тем хуже. Т.е. будет оптимум. Меньше - плохо (потери плазмы через диффузию и теплопроводность слишком велики), но и больше  - тоже плохо (первая стенка начинает стремительно разрушаться под экстремальным потоком энергии из плазмы, деградировать и попутно загрязнять плазму). Если текущие оценки верны (т.е. на ИТЭР не посыпятся новые неустойчивости, которые радикально уменьшат время жизни частиц в плазме), то сильно больше DEMO делать бессмысленно (там уже основной проблемой будут уже скорее не время жизни заряженных частиц в ловушке, а материаловедческие проблемы с негативным воздействием на конструкцию экстремального потока нейтронов, а они при росте размера реактора будут только увеличиваться).

Ну, видимо, придётся всё же первую стенку из графита делать. А насчёт тория и урана что думаете? Сможем мы таким образом хотя бы ослабить проблему?

Пусть не индий, но медь, вольфрам, никель, олово.

Ну медь и никель ещё как-то. Хотя получится дорого и мало. Медь устойчиво займёт место благородного металла, а по цене и объёмам добычи будет соизмеримо с золотом сегодня. Никель соответственно платины. С вольфрамом и оловом вообще будет тяжело. Их не только мало, но и в раствор их переводить сложно. По крайней мере в слабокислых средах это не происходит, а значит попутно с железом, цинком, медью, никелем их извлекать не получится (они выщелачиваются в кислой среде), ну вольфрам может быть ещё как-то из шламов алюминиевого по методу  Байера, он приблизительно в таких же условиях в раствор переходит, но там его будет меньше, чем галлия, т.е. совсем крохи, в типичном алюминиевом сырье вольфрама очень мало. А что-то перерабатывать только ради них с кларковыми концентрациями - дело совсем унылое и безнадёжное.

Ещё раз - тотальный рециклинг! Вся отработавшая техница централизованно сдаётся для последующей разборки и повторного использования материалов. Говорю же Вам, это общество ПРИНЦИПИАЛЬНО будет отличаться от современного.

[AlexAV]

Ещё одна мысль не даёт мне покоя: почему Пётр I отправил Н.А. Демидова на Урал? Получается, уже Петровской России болотной руды не хватало.

Хватало, их и сейчас полно. Причина в другом. Болотная руда - относительно бедная и кроме того добывать её тяжело, т.е. она обычно не образует сплошных пластов, а лишь россыпь конкреции по болотам, её сбор занятие весьма трудоёмкое. Работать с ней человек умел, но при наличие нормальных месторождений всегда всегда предпочитал их. Месторождения Урала позволяли производить железо существенно дешевле по сравнению с болотными рудами центральной и северной России.

[pkl]

И, думается мне, не смогут они прожить тысячи лет в "раю", пока их не найдут очередные "конкистадоры".

Какие конкистадоры, откуда? Если за последние 4,5 млрд. лет не прилетели, то и за последующие несколько миллиардов не прилетят.

Я имел в виду только людей. Потому и говорю, что проживание отдельных народов в изоляции, если кто-то из них сохранил технологии, невозможно.

[pkl]

серную кислоту (один из основных реактивов при выщелачивание) сейчас получают из бросовой серы, являющейся отходом при очистке нефти и газа, причём её продают чуть ли не ниже себестоимости (как отход от которого надо избавится). А если нефти и газа не будет, то её придётся получать из глауберовой соли, которая и сама по себе не особо дешёвая (её придётся извлекать из морской воды), и технология её переработки весьма сложная и энергоёмкая, намного сложнее, чем просто сжечь в реакторе элементарную серу (как делают сейчас). Плюс энергия видимо даже в самых оптимистичных предположения будет всё же дороже чем сейчас.

Чёрное море.

Концентрация сероводорода растёт с глубины 150 м, составляя 0,19 мг на 1 л морской воды, до глубин 2000 м, где достигает максимальных концентраций в 9,6 мг/л воды. Таким образом, если считать средней концентрацией 5,73 мг/л на глубине 1240 м, то приблизительное количество сероводорода в Чёрном море составляет 3,1 млрд т

Ресурс возобновляемый.

(кликните для показа/скрытия)

3,1^.10⁹ тонн
H2S+2O2=H2SO4
на 1моль H2S - 1моль H2SO4
на m(H2S) -      m(H2SO4)=x
m(H2SO4)=M(H2SO4)*m(H2S)/M(H2S)
m(H2SO4)=98,078*3,1^.10⁹/34,082~=8,92^.10⁹ тонн

Серной кислоты из него получается 8,92 млрд.тонн.

Кстати да! Давно хотел сказать про сероводород. И он не только в Чёрном море встречается! Вот источник энергии и серы!

[pkl]

Так всегда получается. Есть хороший ресурс - но мало, есть много - но какая-то неудобоваримая гадость.

Замкнутый цикл... замкнутый цикл...

[AlexAV]

Скатимся на уровень индейских цивилизаций или о. Пасхи. Камень, дерево, кость, обсидиан.

Железо человечество освоило задолго до 19-го века. И там где до него дошло - уже никогда не отказывалось. Никакого возврата к обсидиану не будет точно.

Ваших и Nucleosome!   Площадь земель, пригодных для обработки, сократится радикально, в разы, если не на порядок.

Раза в 2-3 - возможно, но не на порядок точно. Пустыни, тундры и ледники более 90% суши в ледниковый период конечно же не занимали. Даже этой оставшейся площади достаточно для проживания сотен миллион человек даже с уровнем хозяйства европейского средневековья.

До 1900 года сельское хозяйство для большей части планеты по своему техническому уровню не особо отличалось от средневекового, рост населения по сравнению со средними веками произошёл в силу трёх факторов - распространение развитой земледельческой культуры в новые регионы (прежде всего в Южной и Северной Америке), вытеснение кочевых культур земледельческими в Евразии (земледельцы при прочих равных имеют большую плотность населения) и распространение новых высокопродуктивных культур из Америки в Евразию (кукуруза, картофель и т.д.). Эти факторы не перестанут действовать чтобы не произошло с нашим техническим уровнем. Прерии Америки и Великая степь Евразии так и останется распаханной, а кукуруза и картофель никуда не исчезнут. Поэтому оценка населения в 2 млрд. на средневековом уровне технологии является не только оправданной, но даже консервативной (скажем Северная и Южная Америка и Австралия в 1900 году имели существенно меньшее население, чем позволяли агро-климатические условия).

Даже если это население сократится во время ледникового периода в 2-4 раза, т.е. до 500 млн. - 1 млрд., то эта цифра всё ещё весьма велика и превышает население Европы во время позднего средневековья (и вполне закономерно превышает, области благоприятного климата всей планеты даже в ледниковый период по площади значительно Европу превосходят). Уж для уровня "средневековья с электричеством" этого хватит с гигантским избытком.

P.S. Электричество ведь в принципе (в простейшем, но уже полезном варианте) - технология простая, если знать что делать, самый высокотехнологичный и сложный из абсолютно необходимых для него вещей - только проволока, но её люди ещё в античности умели изготавливать. Вообще - это одно из тех достижений, которое вероятно находится в том же золотом фонде человечества, что и идея, что брошенное в землю семечко может принести десять, колесо или обработка железа, т.е. тех, что практически ни при каких условиях не теряются.

[VimanaPro]

Эти факторы не перестанут действовать чтобы не произошло с нашим техническим уровнем.

Вы не учли одноразовое применение семян

а кукуруза и картофель никуда не исчезнут

Как раз они и исчезнут в первую очередь

[AlexAV]

Я имел в виду только людей. Потому и говорю, что проживание отдельных народов в изоляции, если кто-то из них сохранил технологии, невозможно.

Изолироваться на земле даже при общем уровне позднего средневековья (чтобы опуститься ниже - придётся очень постараться ) - совершенно невозможно. Когда речь о кластерах в 30 млн. чел (в среднем естественно), то речь не о полной изоляции, а об ином. Скорее здесь ближе аналогия с Европой средневековья или раннего нового времени растянутая на всю планету. Каждое государство или регион в принципе внутренне самодостаточен и потенциально может жить и в полной изоляции, а экономический обмен между странами и регионами существенно меньше их внутреннего производства, большую часть того что им нужно для существования они производят сами. Но при этом конечно они ни в коем случае не изолированы друг от друга, они торгуют, воюют, обмениваются знаниями и технологиями между собой.

Наличие такого разбиения мира на множество отдельных "отсеков" с "переборками" между ними для сохранения долговременной устойчивости совершенно необходимо. Централизованный и глобализированный мир, где  все от всех критически зависят, сам по себе неустойчив и склонен к внутренним процессам деградации. Для его разрушения даже никаких проблем с ресурсами не потребуется. Сам деградирует и обрушится. Долгосрочно устойчива может быть только достаточно большая группа автономных друг от друга и конкурирующих друг с другом систем. Никакой механизм, кроме дарвиновского отбора, долгосрочно противодействовать деградации сложной системы не может.

[pkl]

В общем, не будет никакого земледелия, на том и сойдёмся.

это излишне пессимистично

Но не так уж далёк от истины /см. выше/.

Много - много. Слоны, львы, леопарды, жирафы.

так и знал, что вы про них вспомните, однако в общем разнообразии доля их ничтожна.

Ага, макушку пищевой пирамиды снесли - и немного!

А также Иран, Япония и Индия.

перые два - скорее всего, хотя с Ираном уже вопросы о приемственности государственного устройства, (античная Персия всё-таки иное), а вот Индия уже однозначно нет - во-первых там цельное государство было не часто, во-вторых если было то управлялось такими как Великие моголы, то есть явно уже сторонними силами. со своих устройством.

Ну так и современная Россия с Киевской Русью имеет мало общего, а вот поди ж ты! Прямая преемственность по языку, культуре, территории что у Ирана/Персии, что у Индии эдак с V в. Кстати, страны хорошо демонстрируют, какие типы общества наиболее устойчивы на временных отрезках порядка 1000 - 2000 лет и более.

Я говорил о том, что ставка на возобновляемую энергетику - это верный путь в никуда

а никаких других вариантов нет по сути. уран даже в морской воде кончится.

Если будем изымать приблизительно в том количестве, сколько его поступает с речным стоком, то не кончится. + немножко возобновляемых источиков, где это выгодно /ГЭС, дрова и т.п./.

и как это до 19 века человечество жило почти исключительно на возобновляемой энерегетике и ничего? и даже скопили свой первый миллиард? как же не возразили?

Весьма хреново:



Могу ещё ссылку на фото Прокудина-Горского дать, он успел застать кусочек ТОЙ жизни.

Потому никто и не летает. Я прав?

ага, на нефти куда вы собрались лететь? собственно на чём-то другом та же история... да и нефти на планете может в значимом количестве и в удобной форме не быть.

Оооо... это разговор для отдельной темы. Тем более, такие есть.

Какие углеводороды в XVII в.?

какой индустриал в 17 веке?

Полагаю, вопрос риторический

Самое время вспомнить про вертикальные фермы.

что удорожит систему ещё сильнее

Нам гораздо интереснее, сколько будет стоить её эксплуатация. Железобетон десятилетиями стоит, а фосфор надо вносить каждый год.

Выше, кажется Alex AV, уже привёл свежие данные про EROEI солнечной энергии, равное 0,8.

ну всё-таки это про Германию. тут надеюсь получше, хотя конечно вряд ли больше 2 хотя бы...

Ну я предлагал переселяться в пустыни - никому не понравилось.

[pkl]

Другой вопрос, что лимит в 15 тыс. т. урана - совсем не безразмерный (в действительности взять можно будет только долю от него, 5-7 тыс. т. в год). Его хватит на приблизительно современный уровень потребления энергии на человека, но не более. Совсем уж бездарно тратить энергию на всё подряд, вроде извлечения серебра и индия из подмосковного суглинка, он не позволяет. Энергию придётся расходовать очень разумно и экономно.

Вот оно что! Вот оно главное! Надо не искать новые источники энергии, а научиться максимально эффективно использовать то, что есть. Энергосбережение! Отопление тепловыми насосами. Сверхпроводимость. Вертикальные фермы. Общественный транспорт. "Долгоиграющие" вещи и вообще изделия с длинным жизненным циклом. И т.д., и т.п. И тогда не надо будет хворост в лесу собирать!

[Проходящий Кот]

Новости из далёкой Австралии:
http://www.computerra.ru/153226/sa/

Живут не скучно!

Без аккумуляции "чистая энергетика" нежизнеспособна.....

Да она и с аккумуляцией нежизнеспособна. Выше, кажется Alex AV, уже привёл свежие данные про EROEI солнечной энергии, равное 0,8. Всё, забудьте про "возобновляемую энергетику".

Только в Германии и не понятно на каких исходных данных....

[noxx77]

Как раз они и исчезнут в первую очередь

С чего бы? Просто останутся сорта под другие условия. Продуктивность станет ниже.

[VimanaPro]

Как раз они и исчезнут в первую очередь

С чего бы? Просто останутся сорта под другие условия. Продуктивность станет ниже.

С чего - тема есть в разделе такая, про одноразовые семена и проч. Исчезнут поставщики семян - исчезнет и урожай.
Сейчас это немного гипербола, максимум через пол-века - почти реальность. Другие сорта останутся, но только в Svalbard Globale frøhvelv

[noxx77]

Другой вопрос, что лимит в 15 тыс. т. урана - совсем не безразмерный (в действительности взять можно будет только долю от него, 5-7 тыс. т. в год). Его хватит на приблизительно современный уровень потребления энергии на человека, но не более. Совсем уж бездарно тратить энергию на всё подряд, вроде извлечения серебра и индия из подмосковного суглинка, он не позволяет. Энергию придётся расходовать очень разумно и экономно.

Вот оно что! Вот оно главное! Надо не искать новые источники энергии, а научиться максимально эффективно использовать то, что есть. Энергосбережение! Отопление тепловыми насосами. Сверхпроводимость. Вертикальные фермы. Общественный транспорт. "Долгоиграющие" вещи и вообще изделия с длинным жизненным циклом. И т.д., и т.п. И тогда не надо будет хворост в лесу собирать!

Производство машин энергоемко, уже начиная с конструкционных материалов. Сверхпроводимость крайне ресурсоемкая технология. Энергосбережение на бытовом уровне - это всё вручную.

Вообще есть несколько путей сокращения ресурсоемкости:
1) Апгрейд: замена старой технологии новой, например, замена ламп накаливания светодиодами экономит электроэнергию потребителя.
2) Оптимизация процессов: логистика, сбор макулатуры и прочий рециклинг, небольшие модификации продукции и её технологии, ведущие к экономии.
3) Масштаб - при большом объёме выпуска продукции/услуг цена на отделеную снижается. Хочу ещё раз обратить внимание на этот фактор! При снижении вала мы наблюдаем обратный процесс, а оно при ресурсном дефиците неизбежно. Высокие технологии за счёт масштаба выигрывают очень и очень сильно. То есть, простите за каламбур, либо вал, либо обвал.
4) Даунгрейд - здесь противоположность пп. 1 и 3: проигрывая в технологичности, выигрываем в локальной доступности.
5) Переход технологии на альтернативный, ситуативно более доступный ресурс.

Так вот, пункты 1 и 3 взаимосвязаны напрямую. Не будет масштаба производства/потребления, не будет и соответствующего ему НИОКРа. А для масштаба нужно много ресурсов.

С чего - тема есть в разделе такая, про одноразовые семена и проч. Исчезнут поставщики семян - исчезнет и урожай.
Сейчас это немного гипербола, максимум через пол-века - почти реальность. Другие сорта останутся, но только в Svalbard Globale frøhvelv

Мгновенно они не исчезнут. А т.к. с/х нужно в т.ч. и государству даже при даунгрейде, многоразовые семена попадут на рынок.

[VimanaPro]

Мгновенно они не исчезнут. А т.к. с/х нужно в т.ч. и государству даже при даунгрейде, многоразовые семена попадут на рынок.

Откуда многоразовым-то взяться для засева страны ?
Вам уже дали, разжевали, в рот положили - глотать-то умеете ? 

[mbrane]

Получается, уже Петровской России болотной руды не хватало.

и качеством она хреновая и восстановителя - древесного угля мало в туле

[noxx77]

Мгновенно они не исчезнут. А т.к. с/х нужно в т.ч. и государству даже при даунгрейде, многоразовые семена попадут на рынок.

Откуда многоразовым-то взяться для засева страны ?
Вам уже дали, разжевали, в рот положили - глотать-то умеете ? 

Это растения. Они так-то размножаться умеют. Причем активно. Ещё раз: пц не за один год придёт.
Ваши "полвека" всего лишь прогностика.

[ВадимZero]

Ещё раз: пц не за один год придёт.

И даже не за одно столетие. За это время все возможные технологии будут разработаны и выйдут из под авторского права.

[Rattus]

Сейчас это немного гипербола, максимум через пол-века - почти реальность.

Ага - за год прямо все перевымрут и всё - а тупое человечество не поймёт, откуда брались исходники (которые не понятно вообще почему должны куда-то все разом исчезнуть). Что же касается обычных F1 - в большинстве случаев они вполне плодовиты, правда через несколько пересевов становятся как исходники. Но и это будут далеко не дикие варианты. И даже не варианты 200-летней давности

[Rattus]

Подписи к картинке будут?