Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[VimanaPro]

Подписи к картинке будут?

А нужны ?
На ей же написано откуда она взята да и гугл-поисккартинок есть для ленивых 

[Rattus]

А нужны ?

Не помешаютъ. Хотя бы из минимального уважения к читателю или просто наличия желания таки донести до него свою мысль.

Фпрочем нашёл уже - ну и чо с того? Какова там доля некультивируемых?

[crazy_terraformer]

Ничто не мешает использовать платформы в Мировом океане для выращивания продукции на гидропонике под прозрачными герметичными для паров воды куполами или без куполов, используя системы сбора конденсата пара морской воды...

Мешает - коррозия! Она угробит всю идею. Да и вообще, чтобы реализовать Ваш план, нужен уровень технологий, явно превосходящий таковой для современной цивилизации.

Какая коррозия может быть у платформ из бетона армированного базальтовым волокном или стекловолокном? Металл оборудования - алюминиевые сплавы, не вступающего в контакт с солёной водой нержавеющая сталь.

Бетон плохо работает на изгиб, крошится. Алюминиевые сплавы и нержавейка будут дорогими. А гермокупол требует технологического уровня авиационной или космической промышленности.

Армоцементный бетон не так уж и крошится. Кроме того, это всего лишь определяет площадь единичной платформы.

Хорошо будет стеклопластик или углепластик. Полагаете стекло и полимеры будут очень дорогими?
Гермокупол, какая там космическая промышленность, стеклопластиковые окна и герметик, наливной пластиковый пол, шлюзы.
Купол необязательно должен быть полностью герметичен, главное чтобы он не пускал внутрь птиц и летающих насекомых, лёгкая утечка водяного пара может быть покрыта, за счёт конденсирующихся испарений морской водой, прокачиваемой по каким-нибудь жёлобам внутри купола.Потребуются воздушные фильтры для подачи воздуха внутрь и сетки против насекомых и птиц на выходных трубах.
Геодезический купол.

[Nucleosome]

Т.е. в любом случае оптимум скорее всего - население рассредоточенное по множеству малых городов. Как уже писал выше - зачем нужны мегаполисы в таком мире непонятно.

ну всё-таки могут быть - в конце концов Рим был безо всяких невозобновляемых истоников и вообще без каких бы то ни было объективных причин - только потому что так сложилось по человеческому фактору. он плохо кончил да, но кошмарил Наше море, выгребая североафриканское зерно, очень долго до этого. вообще если удасться освоить аквакультуру, где нет одной из главных проблем сельского хоз-ва - деградации почв, то некие концентрации населения по берегам и крупным рекам вполне могут быть.

Собственно как большая часть всего того, что сносится в океан.

понятно. спасибо.

Лишнюю пищу придётся выбрасывать.

почти всегда можно переработать - на корма, удобрение на худой конец, топливо. кроме того, человек на автомобиль, который жрёт 10 литров на сто км (например) и всё. он может при примерно одинаковой полезной активности потреблять и 4 тыс ккал и 2,5. можно конечно сказать, что сгонять жир на тренажёре это выбрасывать пищу (я придерживаюсь примерно того мнения, поэтому такой фигнёй не страдаю. только ходить люблю много), но это всё-таки серьёзная натяжка. то есть интервал когда не будет ни голода, ни повального вырасывания (что-то выбрасывать всё равно приходится, увы - если те, кто съедает продукты раньше нас...) тут весьма велик.

Площадь земель, пригодных для обработки, сократится радикально, в разы, если не на порядок.

поэтому и говорю, что миллиард чел - максимум на что можно расчитывать в ледниковье. ну и AlexAV уже написал.

тотальный рециклинг!

тотальный не получится - потому что каждый следующий процент влетает всё дороже и дороже во всех отношениях.

Как раз они и исчезнут в первую очередь

интересно куда?.. хотя у больших пространств распашки не в речных долинах есть проблема деградации земель...

и немного!

совсем ничего. роль этой верхушки в целом очень мала - да и жирафов и словно на северном берегу никогда не было. сколько было там их на южном в исторические времена - тоже большой вопрос. львов и особенно леопардов было может побольше, но эти хищники это уже вообще по сути не о чём. ну и ественные процессы сокращения ареалов тоже вполне могут иметь место. вот если бы они извели бы хоть половину коллембол (почитайте кто это), тогда скорее всего средиземноморье по плодородности стало бы похоже на высохший арал. но народу подавай няшный крупняк (что делать мезолит крепко сидит в головах)

Ну так и современная Россия с Киевской Русью имеет мало общего, а вот поди ж ты! Прямая преемственность по языку, культуре, территории

фига себе мало! важнее другое - гоударственная система имеет прямую приемственность, кроме нескольких моментов (как в 17 году) или Великой Смуты вплоть до персональной приемственности и административно-бюрократического аппарата. на промежутках порядка 2-4 тыс лет такое есть может только в Эфиопии и Китае. в Индии, Иране и Персии гос-аппарат перезагружался или распадался

Весьма хреново:

а вам как надо? "и всё как будто под рукою и всё как будто на века"? так не бывает. при должной организации общества один раз в неделю (месяц), можно как следва, а остальное время - как справа.

Железобетон десятилетиями стоит, а фосфор надо вносить каждый год.

а воду вы туда будите чем поднимать? главное за каким чёртом всё это? солнечного света больше не станет.

Ну я предлагал переселяться в пустыни - никому не понравилось.

чего никому? Баку вполне ничего место. а там и ветер и даже пресной воды поблизости нет, не что в Междуречье каком-нибудь (правда там ещё жарче). и нефть уже на убыль пошла, но весьма продуктивное море - вот оно, с окна видно. то есть - отдельные участки пустынь вполне приемлимы как раз. но далеко не вся площад, то есть миллиарды или даже сотни миллионов человеков не влезут точно.

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

да нет, с данными там как раз порядок, вот то что в Германии может несколько изменить картинку, но не кардинально (то есть до рая от солнечной энергии не дотянет никак)

Подписи к картинке будут?

действительно совршенно не понятно что это. 50-кратный рост за 13 лет!

Откуда многоразовым-то взяться для засева страны ?

каждое растения размножается само - для вас наверное это новость...

и выйдут из под авторского права.

если что на это право положат, а обладателей повесят - как бывало уже. просто VimanaPro как это часто бывает путает объект и правообладаение на него, но это издержки бюрократиского варианта мышления.

А нужны ?

Комментарий модератора раздела

нужны или удалю - давайте забьём форум непонятно какими картинками что ли?

Хотя бы из минимального уважения к читателю или просто наличия желания таки донести до него свою мысль.

[VimanaPro]

просто VimanaPro как это часто бывает путает объект и правообладаение на него, но это издержки бюрократиского варианта мышления.

Как бы серьёзно обижаете на ровном месте.
П.3.1.а как бы не для Вас писан ? Уже в который раз хотите зелёной медалькой наградить ?! Чем же на этот раз лично Вам не угодил ?!

[mbrane]

вообще если удасться освоить аквакультуру, где нет одной из главных проблем сельского хоз-ва - деградации почв, то некие концентрации населения по берегам и крупным рекам вполне могут быть.

Мы уже давно не в Древнем Риме...В океане (даже не в средиземном море нет рыбы)...Как освоить аквакультуру, если там принципиально все пиптательные вещества в черезвычайно малоконцентрировагных ...Добывать рыбу в зоне подьема течений - мы уже и так научились и все что возможно уже выловили

[mbrane]

совсем ничего. роль этой верхушки в целом очень мала - да и жирафов и словно на северном берегу никогда не было.

От чего-чего а слонов то везде навлом было ...У нас дет 5 назад при разработке полигона бивень мамонта нашли (да собственно и сейчас россия основной поставщик бивня мамонта на поделки) - а это 3 градуса южнее полярного круга

[mbrane]

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

в штатах  -то как раз таки хотят сроки авторского права продлить на 100 лет - ибо это рента, а от ренты никто добровольно не отказываются (окромя СССР, в котром свято верили в качестве официальной идеологии в победу коммунима и конце частной собственности )  - от кормушки можно толко с помощью револьвера отогнать...

[Nucleosome]

У нас дет 5 назад при разработке полигона бивень мамонта нашли

мамонт тут причём? ни время и вид, ни география не подходят. а то, что мамонтовой кости по сибири навалом, так это давно известно. только это не слоны средиземноморья, которых, возможно использовал Ганибал (возможно их завозили с юга)

даже не в средиземном море нет рыбы

интересно... а почему-то даже на пляже можно видить как плавает. и даже много, ага.

Как освоить аквакультуру, если там принципиально все пиптательные вещества в черезвычайно малоконцентрировагных

также как и кораловые рифы одна из самых продуктивных систем - конечно на меловодье, в лагунах, узких заливах

П.3.1.а как бы не для Вас писан ?

моё дело следить за его выполнением, ваше публикация графика без пояснений этому не соответствует. так трудно было написать что это чем надувать губы?

[AlexAV]

Ну, видимо, придётся всё же первую стенку из графита делать.

Если графит будет нормально работать - то его и будут использовать, а о дефицитном бериллии сразу забудут. Но пока в этом нет уверенности. В экспериментах пока бериллий давал заметно лучшие результаты по эффективному заряду плазмы, чем графит (т.е. меньше её загрязнял). Но главная опасность даже не в этом отличие. Графит имеет большую склонность к распылению водородной плазмой в результате простой реакторный графит оказывается для термоядерной установки совершенно негодным (в плазме начинает накапливаться углерод, что совершенно не приемлимо). Легированием бором и специальной обработкой удалось изготовить графитный материал который эту проблему почти преодолевает. Однако известно, что под действием быстрых нейтронов свойства графита начинают сильно меняться, он распухает, меняются физические и химические свойств. Как поведёт себя покрытие из этого специального графитового материала после того как получит значительную дозу нейтронного излучения никто не знает. Если оно скажем потеряет инертность к водородной плазме и начнёт эмитировать углерод как большинство углеродных материалов, то оно может оказаться просто совершенно непригодным, и тогда вариант бериллия окажется вообще безальтернативным. Т.е. здесь пока есть некая неизвестная, ответ на которую даст только эксперимент.

А насчёт тория и урана что думаете? Сможем мы таким образом хотя бы ослабить проблему?

Если речь о гибридном реакторе, то возможно. Термоядерной части гибридного реактора достаточно иметь Q~1 или даже немного меньше. А это сильно снижает требования на чистоту плазмы. Шансов, что удастся успешно использовать графит или найти ещё какое-то недорогое покрытие в этом случае значительно больше. Вопросы долговечности материалов конструкции и первой стенки при интенсивной бомбардировки нейтронами с энергией 14МэВ конечно сохраняются и здесь.

И наоборот, для всякой экзотики (He-3-D, особенно чистый D-D, т.е. вообще всего, что не D-T) с её совершенно запредельными требованиями на чистоту плазмы (даже накопление золы в виде гелия для экзотики заметная проблема, а эмиссия чего-либо тяжёлого со стенок - вообще катастрофа) вероятность, что удастся обойтись без дефицитного бериллия  практически нет, если их вообще удастся заставить работать, налагаемые требования на примеси в плазме (при том, что любая стенка - источник загрязнений) могут оказаться и не преодолимыми.

[AlexAV]

4) Даунгрейд - здесь противоположность пп. 1 и 3: проигрывая в технологичности, выигрываем в локальной доступности.
5) Переход технологии на альтернативный, ситуативно более доступный ресурс.

Пункты 4) и 5) на самом деле тесно связаны. Если у нас относительно доступно 83 элемента, то то множество технических решений, которые могут быть с помощью них выполнены очевидно больше, чем если у нас остаётся только 23. Соответственно вписывая технологию в такие ограничения на неизбежно придётся переходить от лучших технологий к худшим, т.е. осуществлять даунгрейд техники.

[AlexAV]

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

Эксплуатация - естественно. Но и о капитальных затратах забывать не следует. Бетон стоит долго, но не вечно. Не знаю столько материала потребуется на эти вертикальные небоскрёбы-теплицы, но если ориентироваться на нормы расхода в жилищном строительстве (http://www.concrete-union.ru/articles/index.php?ELEMENT_ID=7110), то по самой экономной технологии на 1 м2 уйдёт 0.8 тонн строительного материала, в том числе около 22 кг стали. На гектар соответственно 8000 тонн материала и 220 тонн стали. Если взять срок службы в 150 лет, то за усреднённый год - 53 тонн стройматериала на гектар в год и 1,5 тонн стали на гектар в год. Уже по этим цифрам затраты получаются ужасающими, т.е. даже только на стройматериалы. Мысль переносить на поля по 15 тонн донных осадков на гектар ежегодно (это по-видимому достаточно для полной компенсации потерь фосфора) на этом фоне кажется не такой уж и плохой...

[Макс1]

Металл оборудования - алюминиевые сплавы, не вступающего в контакт с солёной водой нержавеющая сталь.

чем лигировать будите в таких количествах?

Силумин - сплав алюминия с кремнием. Устойчив  к коррозии в морской воде. Запасы этих двух элементов можно считать неисчерпаемыми. Исчерпание запасов металла как такового человечеству, похоже, не грозит. Алюминий дороже, чем железо, и менее прочен. Но как конструкционный материал может использоваться. Зато более устойчив к коррозии, что позволит при массовом использовании эффективнее использовать металлолом. Производить можно из глины, но пока это дороже, чем из алюминиевых руд. В России запасы алюминиевых руд - нефелинов и относительно бедной железной руды в качканарском месторождении исчисляются миллиардами тонн. Со временем приходится переходить на эти руды с бокситов и богатых железных руд. Рано или поздно придется перейти на глину и песок для производства силумина.

Электричество - самый дорогой вид энергии.

Пока много ископаемого топлива, это так. С его исчерпанием доля электричества в потребляемой энергии должна возрастать, а относительная цена по сравнению с топливом падать.

Железная дорога попроще (возможно даже не электрифицированная на паровозной тяге)

Думаю, что наоборот - полностью электрифицированные железные дороги и трамваи - грузовые и пассажирские - в значительной мере вытеснят автотранспорт при исчерпании ископаемого топлива. Также можно предположить электрификацию полей для тракторов и комбайнов - например, зарядные станции в поле и аккумуляторы на сельскохозяйственной технике.

[VimanaPro]

Думаю, что наоборот - полностью электрифицированные железные дороги и трамваи - грузовые и пассажирские - в значительной мере вытеснят автотранспорт при исчерпании ископаемого топлива. Также можно предположить электрификацию полей для тракторов и комбайнов - например, зарядные станции в поле и аккумуляторы на сельскохозяйственной технике.

Соглашусь.
Добавлю: пассажирский траффик станет практически нулевым не столько по чисто энергетической причине, а скорее по причине замены в общественной морали безудержного потреблядства разумным потреблением

[библиограф]

 

Также можно предположить электрификацию полей для тракторов и комбайнов

1921 год. Ленин наблюдает за работой электроплуга на Бутырском хуторе.

[библиограф]

Силумин - сплав алюминия с кремнием. Устойчив  к коррозии в морской воде.

Силумин вы, несомненно видели. Наверное, видели и море.
А вот силумин в море - нет, не видели. Просто силумин в морской воде просуществует недолго! 

[mbrane]

интересно... а почему-то даже на пляже можно видить как плавает. и даже много, ага.

мног - это целых две...http://www.fao.org/3/a-i5798e.pdf (стр.14)...это по всему океану - по средиземному морю - уже давно все хуже

[crazy_terraformer]

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

Эксплуатация - естественно. Но и о капитальных затратах забывать не следует. Бетон стоит долго, но не вечно. Не знаю столько материала потребуется на эти вертикальные небоскрёбы-теплицы, но если ориентироваться на нормы расхода в жилищном строительстве (http://www.concrete-union.ru/articles/index.php?ELEMENT_ID=7110), то по самой экономной технологии на 1 м2 уйдёт 0.8 тонн строительного материала, в том числе около 22 кг стали. На гектар соответственно 8000 тонн материала и 220 тонн стали. Если взять срок службы в 150 лет, то за усреднённый год - 53 тонн стройматериала на гектар в год и 1,5 тонн стали на гектар в год. Уже по этим цифрам затраты получаются ужасающими, т.е. даже только на стройматериалы. Мысль переносить на поля по 15 тонн донных осадков на гектар ежегодно (это по-видимому достаточно для полной компенсации потерь фосфора) на этом фоне кажется не такой уж и плохой...

А что вы думаете о композитной арматуре и применении базальтовой фибры для армирования бетона?
Композитная арматура.
Базальтовая фибра.

[AlexAV]

Запасы этих двух элементов можно считать неисчерпаемыми. Исчерпание запасов металла как такового человечеству, похоже, не грозит. Алюминий дороже, чем железо, и менее прочен. Но как конструкционный материал может использоваться.

Для большинства конструкционных сплавов алюминия требуется легирование цинком и/или медью (а для высококачественных сплавов и другими компонентами - никель, цирконий, кадмий, ванадий, в некоторых случаях даже бериллий). Без этого его механические свойства вообще никуда не годятся. Есть конечно сплавы системы Al-Mg и Al-Si без дополнительного легирования, но их прочностные свойства весьма ограничены и они пригодны для ограниченного круга задач.

Нет, в будущем железо так и останется основным металлом. Для него сплавы для самого широкого круга задач можно получить оставаясь в рамках системы железо-углерод. Определённую проблему представляют сплавы для корозионноактивных сред и ряда специальных задач, т.е. жаростойкие, криогенные, сверхтвёрдые и инструментальные (есть инструментальные и нелигированные стали, но свойства у них куда хуже легированных, ту же металлообработку отсутствие вольфрама (одной из важнейших лигатур для современных инструментальных сталей) может отбросить по ряду параметров буквально в 19-й век), где без легирования (обычно хром и никель, для специальных задач ванадий, молибден, вольфрам, ниобий) никак.

 

Пока много ископаемого топлива, это так. С его исчерпанием доля электричества в потребляемой энергии должна возрастать, а относительная цена по сравнению с топливом падать.

А абсолютная только вырастит. Цена же - это по сути EROEI, но в других единицах. И у неё есть предел, когда она становится несовместима с сохранением цивилизации.  Для того чтобы всё не развалилось нужна не просто энергия, а дешёвая энергия. Пусть меньше, чем сегодня, но обязательно дешёвая.

 

Также можно предположить электрификацию полей для тракторов и комбайнов - например, зарядные станции в поле и аккумуляторы на сельскохозяйственной технике.

Аккумуляторы для техники - требуют редких элементов (как минимум лития, но сейчас и других, скажем кобальта). А это плохо, с редкими элементами будут большие проблемы. Тянуть же провода к каждому полю - очень дорого. К счастью это не надо. Сельское хозяйство само по себе - источник топлива. Как минимум любые отходы сельского хозяйства можно переработать в метан (перестроить техники на метан не является особой проблемой), причём даже сельскохозяйственного мусора и никому не нужной соломы (т.е. даже если не занимать площади под дополнительные энергетические культуры) хватит чтобы обеспечить конкретно с/х технику топливом и ещё избыток для иных нужд останется.

Главная проблема с сельским хозяйством - это замыкание циклов биогенных элементов. Если бы не это - то его вообще можно было бы рассматривать как лучший источник возобновляемой энергии. И если с калием и азотом проблема еще как-то решается, то с фосфором все выглядит довольно уныло. Замкнуть можно, но с такими затратим, что с/х как базовый источник энергии рассматривать уже не получается, только как надстройку. Без ядерной энергии баланс уже не сходится (или нужны какие-то способы сильного снижения потерь фосфора с полей, причём способ дешёвый). Ну или как альтернатива - ничего не замыкать и соглашаться на средневековый уровень урожайности со всеми вытекающими.

Думаю, что наоборот - полностью электрифицированные железные дороги и трамваи - грузовые и пассажирские - в значительной мере вытеснят автотранспорт при исчерпании ископаемого топлива.

Очень не факт, точнее не везде. Электрификация железных дорог окупается при очень большой грузонапряжённости, порядка ста миллионов т км/ км. При очень большой сети малозагруженных железных дорог как бы паровоз на возобновляемом топливе (т.е. на дровах ) не оказался бы предпочтительнее. Тут надо учитывать не только прямые затраты энергии транспортом, но и стоимость инфраструктуры, которая вовсе не бесплатная.

А что вы думаете о композитной арматуре и применении базальтовой фибры для армирования бетона?
Композитная арматура.
Базальтовая фибра.

Вещь хорошая. Но её производство тоже достаточно затратно, при подорожание металла такие решения могут оказаться предпочтительными, но идею заменить поля небоскрёбами это маловероятно, что спасёт. Капиталоёмкость вертикальной фермы (не говоря уж о стоимости обслуживания) в любом случае по сравнению с полем непомерная, даже если в стоимость поля включить возвращение фосфора из океанических осадков при современных темпах потерь.

[Nucleosome]

это по всему океану - по средиземному морю - уже давно все хуже

к сожалению нет там про средиземное море отдельно, но на стр 10, есть диаграмма по аквакультуре - и она очень сильно пошла вверх - прям революция почти как неолетическая (шутка) к тому же статья в основном по рыбам, а рыбы от морской биомассы составляют несколько процентов от силы. говоря об авквакультуре имел в виду прежде всего водоросли - иначе это скотоводство (с соответствующим уровнем продуктивности) получается.

а скорее по причине замены в общественной морали безудержного потреблядства разумным потреблением

вот это конечно

Ну или как альтернатива - ничего не замыкать и соглашаться на средневековый уровень урожайности со всеми вытекающими.

в деле замыкания помимо прямых потерь (типы вымывания при вспашке) самый важный момент это создание полей по типу экосистем, где бы человек был бы её часть. как это сделать к сожалению пока мало понятно, и озабоченны в экологии сейчас совсем другим и нередко совершенно иррациональными вещами