Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

В. Г. Давидович "О развитии сети городов СССР за 40 лет". "Вопросы географии. География городов и сельских поселений", сборник 45, М., 1959

А не, просто плохо искал.

Нашлась вот здесь: http://www.twirpx.com/file/2009173/ (почему-то раньше её там не находил, хотя вроде в этой библиотеке смотрел...), на странице 67-68.

[ВР]

"О величине городов и поселков" 1956 год
Мне кажется, стоит поискать более свежие исследования.
У давидовича есть работа более поздняя, «Планировка городов и районов. Инженерно-экономические основы», в котором сильно расширено рассмотрение районно-планировочных и экономико-географических вопросов расселения, а один из разделов посвящен сравнению городов и поселков различной величины по экономическим показателям (включая эксплутационные расходы городского хозяйства), культурно-бытовым и другим условиям жизни населения.
Думаю, вне СССР на эту тему тоже имелись научные разработки, но как их искать - вообще ума не приложу.

[pkl]

Вторая проблема состоит в том, что в морской воде серы 0,087%, т.е. для получения 1 тонны по требуется испарить 1150 тонн морской воды. Понятно что это можно делать только в бассейнах с естественным испарением. И при испаряемости 1000 мм в год на извлечение этой 1 тонны потребуется 0,115 га поверхности бассейна-испарителя. Если таким бассейном служит естественный залив (вроде Кара-Богаз-Гол) или рельф позволяет дамбой отгородить залив моря (при условие что сток с берега и осадки для этого залива меньше испаряемости естественно, что ограничивает количество пригодных мест) - выпаривание почти ничего не стоит естественно. Но количество подходящих мест (а значит объём добываемых солей) при этом будет ограниченным. Если же начинать строить такие бассейны на берегу вручную и закачивать туда воду насосами, то выпаривание таких объёмов воды станет уже совсем не бесплатным, и добавка к стоимости серы от этих мероприятий весьма заметной.

Текущие 60 млн. тонн соответственно  потребуют порядка 70 тыс. км2 испарителей. И это скорее всего проблемой являться действительно не будет. Естественных и искусственных заливов в аридной зоне хватит. А вот если потребности увеличить на порядок, то потребуется уже под миллион квадратных километров испарителей, а это уже скорее всего станет существенным затруднением. Т.е. хотелось бы отметить, что хотя при умеренном потребление сера проблемой не является (ну разве что в плане заметно большей стоимости производства кислоты из неё при использование сульфатов, а не элементарной серы как делают сегодня), однако и здесь существуют лимиты производства из неограниченного источника, превышение которых приведёт резкому и сильному росту стоимости. Мягкий барьер.

Вот! Я же говорил!

Уже и место подобрал:


https://ru.wikipedia.org/wiki/Афарская_котловина

Ещё Персидский залив:
Площадь — 239 000 км²!

Разгородить дамбами - получатся как бы польдеры наоборот. От выемки грунда для дамб на берегу останутся карьеры, которые также можно использовать в качестве испарителей. Что у нас ещё есть? Аральская впадина пойдёт?

Причём такие производства вполне могут работать циклично: открыли дамбу -> заполнили бассейн -> закрыли дамбу и ждём, пока всё испарится -> выкачали рассол -> открыли дамбу... Т.е. предприятие может работать от солнечной энергии, которой в тех местах немеряно. И, хотелось бы ещё раз повториться - целесообразна комплексая переработка. Добывать надо не только литий, но и вообще всё, что имеет какую-то ценность.

Интересно, а есть ли материалы, позволяющие избирательно извлекать из воды ионы конкретных металлов? Здесь писал про уран. А попытки извлекать другие элементы были?

[Кремальера]

"О величине городов и поселков" 1956 год

Советская урбанистика 70-летней давности.Столько не живут.

Использование солнечной энергии на кораблях имеет смысл

Абсолютно никакого смысла.

[pkl]

Кроме того в любом случае произойдёт разукрупнение производств. Возить скажем солому или дрова через половину материка заведомо не просто не выгодно, а совершенно абсурдно. А такие материалы будут основой и и химической промышленности и металлургии. Вот что с радиуса в несколько десятков километров от завода можно будет собрать - на том и придётся работать, дальше логистические издержки начнут расти катастрофически. А такие ограничения потребуют предприятий существенно меньшего масштаба, чем существуют сегодня.

Древесину можно сплавлять по рекам с минимальными издержками. Ещё один аргумент, что промышленность /и население/ будут мигрировать к крупным рекам, где ГЭС.

Металлургические предприятия неспроста делают гигантами. При уменьшении объёмов производства стоимость единицы продукции заметно возрастает.

[pkl]

В таком случае у нас производство хотя бы не привязано к определённым природным условиям и может размещаться... да хоть вблизи каждого более-менее крупного населённого пункта! Собственно, это интересный момент. Сейчас горно-металлургические производства привязаны к месторождениям. В будущем это ограничение отпадёт само собой.

Исчезнет привязка к месторождению, но зато появится привязка к сельскохозяйственному полю на котором растёт сырью нужное для извлечения. Причём эту с/х продукцию транспортировать будет ещё менее выгодно, чем руду сегодня.

Я бы сказал так: к источнику энергии. Это может быть и поле, и плотина ГЭС. Впрочем, это и сейчас наблюдается /например, алюминиевые заводы в Сибири/.

Думается, второе - куда проще. Хотя бы из-за несопоставимых материальных затрат.

До 19-го века человечество исключительно за счёт этой рассеянной энергии и жило, что показывает что первая проблема хотя бы потенциально, но решается. Вторая же решения может вообще не иметь.

Да вот не хотелось бы жить "как до XIX в.

[pkl]

Мегаполисы - в т.ч. и поэтому!

А тут надо выбирать. Или используются только концентрированные источники энергии, ядерная, крупные ГЭС  и концентрируем население несколько уменьшая логистические издержки...
...Или активно используем кроме концентрированной и рассеянную энергию...

Пожалуй да, придётся использовать и концентрированную, и рассеянную энергию. Получается довольно сложное, многоукладное общество.

А что Вы имели в виду под невозможностью усидеть на двух стульях? Я не совсем понял. Если об источниках энергии, то их вполне можно сочетать. Или что-то другое.

И ещё. Так, может, поищем ещё какие-то источники энергии? КВС, допустим.

[pkl]

Думается, второе - куда проще.

крайне сомнительно.

Ну почему? Схема гибридный реактор, нарабатывающий делящиеся материалы для обычных АЭС смотрится куда привлекательнее леса из ветряков и полей солнечных батарей, уходящих за горизонт. И явно менее материалоёмкая.

Горизонтальная мобильность населения необходима для эффективности общественных институтов.

не, ну ехать искать себя можно куда угодно, но не каждый день на бензиновом ведре мотаться за сто км.

Далеко не факт. Одинокому молодому мужчине, может, и удастся перебраться на новое место. А семье переехать уже не получится.

Я говорю об излишках, которые в данный момент не нужны.

ну и насколько вы таким образом увеличите урожайность? а подача этого освщения что будет сама по себе идти? строить очень плотные сети, лампоки - не надо?.. кроме того, освещённость в помещении хорошо если 1000 люкс, а в ясный день в полдень - 100 тыс.

В данном случае задача - не урожайность, а сбросить излишки, генерируемые АЭС. Чтобы реакторы не глушить.

Россия, может, и могла бы обойтись болотной рудой, но в таком случае она вряд ли бы стала Российской Империей.

наверное. давно заметил, что империям всегда нужно что-то особенное - бронзовых например достоверно империй так и не было... правда если ацтеков считать империей, то она была вообще неолетической...

Империя Саргона Древнего, Древнеегипетская, Хеттская, Критская, Инков. Возможно, ещё Маурьев, но не уверен.

А что, это считается "накруткой"?

нет, просто порой странно как-то смотреть - ох ты десять новых сообщений! а половина - цепочка одного участника...

Ну я же не виноват, что никого нет на ветке!

Кстати, обнадёживающие новости и по ЗЯТЦ, и по УТС:

по ЗЯТЦ действительно не плохо. а УТС тут причём? там же про шаги к управляемой реакции...

Так это и есть обнадёживающие новости! Я же не говорил, что уже сделали!

[pkl]

По увеличению параметров - очередное шапкокидательство, которые в русской науке (и не только в ней) в последние годы становится все больше.

Куда это ВНЕЗАПНО подевался Ваш термоядерный оптимизм?

Читал как то, что установки новосибирских учёных демонстрируют параметры, которые в 80-х гг. считались для открытых ловушек принципиально недостижимыми!

Я ни разу не специалист, но мне пробкотроны кажутся более перспективными, чем токамаки.

[pkl]

Перспективные технологии магнитного подвеса поездов (маглев) при нехватке редкоземельных элементов:
1) на электромагнитах (электромагнитная подвеска, EMS);
2) на постоянных магнитах; это новая и потенциально самая экономичная системa...

Вы сами свои сообщения читаете? Какой барий? Какой стронций? Какие кобальт с никелем при нехватке редкоземельных /да и просто редких/ элементов?

Лучший вариант - электровозы. Для них энергию может действительно вырабатывать АЭС. Но для окупаемости нужны большие грузопотоки и высокая интенсивность движения. Потому и мегаполисы. Ну или просто крупные города с населением в сотни тысяч.

[pkl]

Кстати в ходе обсуждения стало ясно, что для полномаштабной атомной энергетики торий, уран и литий являются ограничивающим фактором. Остается только гелий3 который в неисчерпаемых количествах содержится на уране и нептуне.

Дейтерий. За ним не надо лететь на планеты-гиганты.

[pkl]

Естественно, их если будут строить, то будут и обслуживать.

Вы лучше объясните в чем смысл вертикальных ферм.

1. Экономия на транспортировке.
2. Замкнутость по фосфору и прочим микроэлементам.

[pkl]

Узкоколейки вы собираетесь прокладывать по рецепту кайзеровцев во время Империалистической войны?

Это как?

Мне главное - лишь бы подешевле. Разумеется, там, где стабильные достаточно большие грузопотоки, строить нормальные железные дороги.

[Nucleosome]

Да вот не хотелось бы жить "как до XIX в.

а в палеолите?

смотрится куда привлекательнее

смотреться всё может как угодно - как извелкать энергию из солнца и ветра по крайней мере понятно, в отлиае от продвинутых ядерных технологий. правда с ветряками возникает напряг - ведь им нужны редкоземельные элементы для магнитов. есть конечно надежда, что создадут магниты и без них, но честно говоря слабоватая...

Чтобы реакторы не глушить.

ну цепляйте какое энергоёмкое производство, которое можно включать ночью. а так боюсь издержки сети окажутся выше того, что надо сбрасывать.

Империя Саргона Древнего, Древнеегипетская, Хеттская, Критская, Инков

вот в том-то и дело, что все они некие недоимперии - особенно Хеттская, которая скорее некий союз не то племён, не городов. а о критской и реь не идёт. Египет - как был так и есть одна страна и притом очень компактная географически. именно империей в Старом Свете первой признаётся Ассирийская. в Новом правда всё несколько иначе.

Ну я же не виноват, что никого нет на ветке!

ну всё-таки! 8 (уже 9...) сообщений подряд и некоторые по одной строчке!

Экономия на транспортировке.

тривиальная геометрия не согласна.

Замкнутость по фосфору и прочим микроэлементам.

решение только очень частичное. да и всё равно на каждом этаже поля придётся принимать те же меры для вымывания, что и в поле - чтобы вода не лилалсь через край. так в чём смысл идеи?

[pkl]

Это Вы имеете в виду бревенчатую избушку "на курьих ножках"? А с коммуникациями как? "Удобства", надеюсь, не во дворе?

С коммуникациями также как и везде. Удобства не во дворе. В малом городе расстояние от водозабора до потребителя физически меньше, как и расстояние от потребителя до полей фильтрации для канализационных стоков...

И вонизм из форточки. Их не просто так за город выносят.

От материала зданий это зависит не очень сильно. Вообще с ростом этажности допустимая плотность населения растёт не так уж и быстро, причём с тенденцией к насыщению (http://www.project.bulgaria-burgas.ru/density.htm). Для одноэтажной — до 112 чел/га, для 17-этажной — 270  чел/га. Даже при чисто одноэтажной застройке снижение плотности население по сравнению с предельно многоэтажной составляет только 2,4 раза, что означает увеличение типичных линейных расстояний в городе где-то пропорционально корню этой величины, т. е. в 1,5 раз, что не выглядит чем-то катастрофическим.

Вспоминаем Коулун.

Каменное, да и кирпичное здание 700 лет может простоять без проблем. Про железобетон не знаю, читал про 200 - 300.

Формально да. Но какая доля зданий действительно проживает столько времени? Много ли зданий более чем столетней давности уцелела в центральной России? Здания разрушаются не только по причине физического износа, но и в результате войн, каких-то экономических и политических изменений т.д (скажем вот сейчас хрущёвки в Москве сносят вовсе не по причине, что они достигли предела физического износа ). Фактически срок службы в 100 лет достаточен и дальнейшее его увеличение уже скорее на фактическое время жизни здания повлияет не так сильно, на таких отрезках времени уже становится велика вероятность его сноса или разрушения по причинам социально-экономического характера.

Если найдутся причины /и деньги!/ снести раньше, то не беда, снесут. Но мы говорим об обществе, где всё дорого. Закладываться на здания с малым сроком службы - верный путь к банкротству. Пример центральной России вообще не к месту - через неё три войны прокатились в прошлом веке. А здесь, в бывшей В. Пруссии, полно старых зданий.

Ну как... на лошадях ездили. Предлагаете развивать коневодство?

До рабочего места большее часть населения тогда добиралась пешком даже без лошади.

Ну вот, я так и знал! Не, такой вариант как по мне - так не очень.

Вот так! А по другому никак - расстояния там очень даже немаленькие. Конечно, и в таких городах можно ходить пешком, но в таком случае они должны быть очень скученными.

Расстояния до 3 км — просто пешеходные, т. е. пройти столько особого дискомфорта не вызывает. В городе на 50 тыс. (буду говорить о Солнечногорске, который хорошо знаю) это меньше расстояния от окраины до центра города. Фактически транспорт становится существенно необходим только если надо попасть из одного района на окраине на другую окраину в противоположной стороне (и то дойти можно без особых проблем, но уже не очень удобно). В итоге транспорт хоть и заметно повышает комфортность жизни, но не так уж критичен. Существующих 4 маршрутов автобусов с интервалом в среднем 15 минут вполне в целом достаточно. С учётом, что длительность рейса минут двадцать для его обеспечение видимо достаточно одновременно 3 автобусов на маршрут одновременно на линии. Т.е. около 12 автобусов на линии и пусть сколько-то будет в резерве. Т.е. 20 автобусов — вот вам и весь общественный транспорт  города на 50 тысяч, вполне удовлетворяющий его нужды. По автобусы на 2,5 тыс. человек. Со стоимостью транспортной сети мегаполиса это даже сравнивать невозможно.

В Балтийске расстояния побольше - он по косе растянулся. И без общественного транспорта действительно никак, особенно зимой. При этом, если топливо дорогое, то билет на автобус может быть не по карману. Потому я за трамвай.

Была просадка. Но потом всё равно население начало медленно расти

Ну, да. На 1000 лет. И рос пошёл только в новое время, но сути в индустриальную эпоху уже.

1500-е гг. Не рановато ли для индустриальной эпохи? Энергия у них точно была на возобновляемых источниках.

Видимо, всё-таки проживание в большом городе даёт преимущества, раз люди стремятся туда.

В средние века города имели чрезвычайно высокую смертность (намного выше, чем в сельской местности) и редко полностью воспроизводили своё население. По сути - место утилизации избыточного населения при аграрном перенаселение.   Туда в основном перемещались обезземеливание крестьяне. Видимо один из механизмов защиты от мальтузианской катастрофы.

Каменное, да и кирпичное здание 700 лет может простоять без проблем. Про железобетон не знаю, читал про 200 - 300.

Москва потребляет 52 млрд кВт час электроэнергии в год (это конечно же не всё потребление энергии, а лишь часть, есть ещё топливо для транспорта и отопления, которое сюда не входит). В мире существует всего 5 ГЭС с такой или большей годовой выработкой. По таким меркам даже энергия ГЭС — рассеянная, годовая выработка большинства станций значительно меньше (скажем у совсем не маленькой ДнепроГЭС — только 3,7 млрд кВт⋅ч).

Москва, как и хутор - это крайность. Тут предлагали оптимум - 1 млн. человек. На миллионе сойдёмся?

А вот Нью-Йорк:

Ну и какая её доля от общей занятости там? Отсюда (http://expert.ru/ural/2013/34/stat-slozhnyim/):

В Лондоне, Нью-Йорке и Париже, по данным Brookings Institution, доля промышленности в структуре как занятого населения, так и стоимости ВВП, не превышает 7%,

И чем заняты оставшиеся 93%?

Наука, искусство, портовые  и финансовые услуги и т.д. Современное общество довольно сложно устроено. А Вы, конечно, хотите всех загнать в поля и к станкам, да?

Население:
Дубна - 75 179
Снежинск - 49 746
Саров - 94 417.
В предложенное Вами прокрустово ложе только Снежинск вписывается. Остальные города довольно немаленькие. Про г. Саров не так давно читал, что его периметр собираются увеличивать - не помещается всё в старом. При этом мы должны понимать, что специфика... эмм... градообразующих предприятий этих городов такова, что посторонним там лучше не появляться.

Население Дубны в 1970 (когда он тоже эту же функцию успешно выполнял) было 43 тыс., с учетом этого тоже ложится. Саров только больше, но ВНИИЭФ организация действительно огромная... Т.е. даже для такого гиганта и уникальным комплексом статысячника хватило, а столь крупных организаций ведь совсем немного. Единицы, по сути.

Ну ладно. Только один вопрос - всё остальное в эти города надо завозить. Т.е. без развитых экономических связей с другими центрами совсем никак. Значит - развитый транспорт, хотя бы железнодорожный. В этом случае город существует уже не сам по себе, а как часть некой агломерации.

Узкоколейка! Самое простое, что приходит в голову. Минимальные капиталозатраты на прокладку путей. Тянуть вагончики может дрезина на дровах! И работать может в любых условиях:
http://www.youtube.com/watch?v=cFtraBEveGs

И в результате получаем гибрид который удачно объединяет недостатки обоих форм. Мы по сути платим дважды. Сначала за сверхдорогую инфраструктуру мегаполисов, а затем за плотную транспортную сеть, покрывающую всю поверхность.

Кажется намного лучше в узлах сети этой узкоколейки разместить города поменьше, а эта узкоколейка в этом случае будет выполнять одновременно функцию транспортной сети их объединяющей. Такая конструкция в части инфраструктуры получится значительно дешевле.

Что касается сети узкоколейных дорог — совершенно согласен (более дешёвых альтернатив и не видно). Но если мы в любом случае строим такую плотную транспортную сеть, то зачем концентрировать население в одном месте, а не распределить по территории, используя возможности этой сети (раз уж мы её уже построили)?

Это решение я предложил НЕ для мегаполисов, это для Ваших сельхозпоселений. Где население равномерно распределено на более-менее обширной территории. Между мегаполисами выгоднее высокоскоростные ж/д магистрали. Типа "Сапсана".

Причина тут простая и к стоимости инфраструктуры имеет мало отношения. Это проблема связана с налоговым и бюджетным законодательством России: все собираемые налоги идут в Москву, а там распределяются!

Не только. Если урезать бюджет Москвы в 12 раз, то этого там вообще ни на что не хватит, ни на подержание дорог, ни на общественный транспорт. Город довольно быстро начнёт превращаться в гетто, где жить невозможно. Если бы этого потока средств не было — город бы просто не дорос бы до современных размеров, но в текущем состояние они ему уже жизненно необходимы.

Что-то сомневаюсь. Многочисленные злоупотребления при всяких стройках в Москве - притча во языцах.

[pkl]

Если, допустим, у нас за Земле такие проблемы с никелем, может, его в космосе поискать? Есть же железо-никелевые астероиды.

Вот никель действительно единственный элемент добыча которого на астероидах может быть не совсем абсурдным занятием... Т.е. тут и в правду надо будет думать выгоднее ли его выковыривать из подмосковного суглинка или пытаться вытащить с астероидов.

Правда конечно не при сегодняшних ценах на него, вот когда она поднимется раз в 1000...

Во-во. В правильном направлении мыслите! Ещё можно подумать над редкозёмами всякими, типа рения. Если, конечно, удастся найти их концентраты.

[pkl]

Термин пробкотрон - достаточно стандартный, в литературе встречается регулярно и совсем не мной придуман.

К моему большому удивлению идиотское название "пробкотрон" широко используется русскими учеными  , тут я должен извинится перед Алексом.
Однако весь остальной мир называет такой дизайн реактора "магнитным зеркалом".

А чего тут идиотского? У нас своя школа физики. И своя, самостоятельно выработанная, терминология. Западный мир - это ещё не весь мир.

[pkl]

Я вот тоже недоумеваю. Все попытки обсудить какие-то способы использовать внеземные ресурсы как то уводятся в сторону. Вот и сидим на Земле, как пауки в банке.

Мы сидим в глубокой потенциальной яме...выйи из нее очень дорого, ибо единственный тип даигатплей пока который у нас есть - химические даигатели.... всеиостальное пока за пределами наших материалов и наших текущих технологий

Так и выход давно понятен - опора на местные ресурсы. В конце-концов, в энергетике мы так и делаем.

Начинаем с лунной базы, на дистанционном управлении. Получение кислорода. Затем металлов. Изготовление из них изделий. И т.д., и т.п.

[Кремальера]

ну всё-таки! 8 (уже 9...) сообщений подряд и некоторые по одной строчке!

Павла наверное из коллегии поперли.

У нас своя школа физики.

Вот здесь поподробнее.

[pkl]

Дерево, конечно, самый дешёвый стройматериал, но оно не везде есть.

Для решения чего есть импорт. Надо же будущим государствам чем-то торговать. Бартер - камень на дерево.

Ну если только обсидиан. Скорее, торговать будут янтарём и раковинами. Как в древности. Возить камни... гм... Не уверен, что такие идиоты найдутся.

Кроме того, возникают вопросы с пожарной безопасностью.

Которые решаются противопожарной пропиткой древесины.

Ну вот, ещё и пропитывать надо... Это + к стоимости.   А вот камни пропитывать не надо!

А чем пропитывают то?

Наоборот дерево выделяет фитонциды - смолы, эфирные масла

Блохам это раскажите, ага!

Сатурн с Юпитером забыли? А дейтерий на трёх ледяных спутниках Юпитера открытых Галилеем.Несколько проще дейтерий там добыть.

Дейтерия и на земле навалом.

А ежели закончится запас .

На спутники Юпитера полетим. Тем более, что к тому моменту Солнце так припекать начнёт, что кора будет плавиться.

Проблемы придётся решать, а многие уже решены.
Эти платформы по сути - суда из армоцемента. Опыт эксплуатации и ремонта их есть.

В течении десятилетий? Всё равно, описанное Вами выглядит как то... уж очень сложно. Ради чего это? Выращивать водоросли и прочую органику? По-моему, лагуны и атоллы куда проще и дешевле.

Уууу... древесину ещё и обрабатывать надо, смолить... тогда это не будет уже дёшево.

За всё приходится платить.

Так вот то то и оно! И вопрос в том, какова эта цена и оправдывает ли она получаемую выгоду!