Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Сейчас их продаваемая версия Licerion имеет 450-500 циклов.

450 - 500 циклов - это ресурс тяглового свинцового аккумулятора, причём далеко не лучшего в плане ресурса. Это прямо скажем - не много.

Аккум с большими циклами(1800) обещают только через декаду.

Обещать можно что угодно. Но NCM - материал известный уже учень давно и не особо стабильный. Так что не очень верится.

Вполне и для авто подходяще.

500 Втч/кг для авиа - катастрофически мало. Такой самолёт ничего кроме этих аккумуляторов возить не будет вообще. Для всяких коптеров и прочих игрушек конечно пойдёт (они и с меньшей ёмкостью как-то летают), для комерческой авиации - нет.

[AlexAV]

лишь около 350 км,за час полета с крейсерской скоростью.

Такой самолёт просто на линии не выпустят. Ведь нельзя же закладывать запас энергии ровненько на рейсерский перелёт между аэропортами. А что делать если будет сильный встречный ветер (и соответственно перерасход энергии)? Или аэропорт не сможет принять самолёт с первого захода и над ним придётся круги нарезать ещё час. Или погода в аэропорту прилёта будет не та и придётся уходить в другой аэропорт (а до него несколько сотен километров)? Самолёт с предельной дальностью менее 2 тыс. км никому не нужен совершенно.

Но если мы нашу электроцессну будем заряжать ночью,то мы за каждый заряд потратим лишь около 1,5тыс.руб.,и с 5-ю посадками преодолеем то же самое расстояние что и керосиновая версия,но затратив на это чуть более 10 тыс.руб..Поставьте к штурвалу механического летуна(чтобы не мучать животинку)-и вуаля.

Ну и зачем это? Поезд с электротягой за 5 дней перевезёт груз по ж/д на куда большее расстояние, куда дешевле и затратив куда меньше энергии.

[AlexAV]

Чаще всего из графита (но есть варианты). Мой вопрос остается в силе.

Каменноугольный пек - связующие при изготовление материала угольного анода, причём практически безальтернативное (используют или собственно каменноугольный пек получаемый из продуктов коксования угля или экстракционный пек, получаемый термическим растворением некоторых сортов углей в растворителях, обычно антроценовом масле), тот же нефтяной пек не позволяет получать материалы с нужными свойствами. Свойства углеграфитовых материалов достаточно сильно зависят от способа их получения.

Впрочем это касается производства алюминия обычным сейчас методом Холла-Эру. Электролиз расплава хлорида всё же идёт в более мягких условиях и тут требования к материалы анода, возможно, будут меньшие.

[AlexAV]

Есть проблема с выбросами хлора при нештатных ситуациях, но это уже сугубо функция культуры производства.

Судя по всему речь об образование некоторого (небольшого, но тем не менее) количества хлорпроизводных ароматических соединений за счёт процесса электрохимического окисления графита в присутствие хлора (при электролизе расплава хлорида алюминия). Сам факт протекания такого процесса (в небольшом объёме, но тут, как говорится, мал клоп да вонюч ) конечно от способа получения материала угольного электрода не зависит. Каменноугольный пек к этой проблеме конечно же не относится.

[AlexAV]

Даже если не обсуждать возможность производства фертильных изотопов из урана238 и тория232, а просто рассмотреть речной сток урана 235 в мировой океан, то можно считать что бесконечный. По крайней мере для покрытия нужд морских перевозок.

Полный вынос урана в океан с речным стоком - 20 тыс. тонн. Этот уран содержит 144 тонн U-235. По энергосодержанию (если реактор имеет низкое КВ и использует в основном только U-235, слабо вовлекая в производство энергии фертильные изотопы, а в судовых реакторах и вообще реакторах малой мощности картина обычно именно такая) это соответствует приблизительно 270 млн. тонн дизельного топлива. Современное потребление топлива морским транспортом около 370 млн. тонн. В общем маловато будет (особенно если учесть более низкий КПД паровых машин атомоходов по сравнению с дизельными двигателями и неизвлекаемые остатки U-235).

Вариант массового использования атомоходов в морском транспорте в долгосрочной перспективе реалистичен только в том случае, если на суше будет существовать достаточно большой сектор энергетики построенный на бридерах, которые бы производили избыток делящихся материалов, что позволяло бы ими подпитывать малые реакторы судовых силовых установок с низким КВ. Только возобновляемых объёмов урана, поступающих в океан с речным стоком, для этого явно недостаточно.

[AlexAV]

А за бочку нефти марки URALS уже дают не больше 15 бакинских. Танцуйте, нефтесосы.

С учётом, что мировой ВВП сейчас валится со скоростью чуть ли не 15% в годовом исчислении (а такие цены на нефть не от того, что нефти стало много, а от того, что мировая экономика на фоне текущей эпидемии стала стремительно разваливаться), то если это продлится ещё полгода-год, то танцевать будет вся планета. Тут вопрос только в том кто и какой танец будет исполнять. Причём есть подозрение, что страна-производитель URALS далеко не самый интересный (тут всё сильно зависит от того как быстро и с каким ущербом для экономики удастся локализовать эпидемию).

P.S. Тут стоит смотреть на два показателе, которые будут определять на сколько этот танец будет интересен - динамику промышленного производства и масштаб дефицита бюджета. Но чтобы говорить что-то конкретное нужно дождаться публикации экономических показателей за март и апрель. По ним (плюс по общей ситуации на планете к маю) можно будет судить относительно масштаба бедствия в каждой отдельной стране более конкретно.

[AlexAV]

короновирус и взрыв ОПЕК+.

С учётом, что добыча OPEC уже года три падает, причём это падение в большей мере вызвано геологическими причинами, чем формальными ограничениями (для Саудовской Аравии не уверен, но вот падение добычи, скажем, в Алжире, Анголе, Нигерии - совершенно точно связано с исчерпанием ресурсов), то сам по себе развал ОПЕК+ не так уж и значим. От его исчезновения существенный рост добычи нефти маловероятен просто по причине, что большинство стран ОПЕК+ не способны это сделать физически. А вот развал экономики в результате эпидемии коронавируса, коллапс авиационного транспорта во всех странах мира и сильное сокращение трафика автомобильного - стали действительно решающими факторами.

P.S. График добычи стран OPEC выглядит следующим образом:



Последняя точка на нём - февраль 2020 года.

[AlexAV]

Две главные ОПЕК+ страны заявили о ожидаймом бурном росте добычи

Это только заявления.

Существенный рост в России маловероятен (нет ни новых крупных открытий, ни больших месторождений в резерве, этому росту просто неоткуда браться), ну 250 - 300 тыс. дополнительных баррелей мы может дадим, больше - маловероятно. Относительно Саудовской Аравии тоже весьма сомнительно, что она способна дать больше 10.5 млн. бар./сутки сколько-нибудь долго. Ну и того эти две страны в сколько-нибудь реалистичном варианте дадут максимум 1 - 1.1 млн. бар/сут дополнительной нефти. При этом параллельно добыча нефти падала и будет падать в ряде других стран (скажем в одной Анголе падение добычи на 400 тыс. бар/сутки за последние два года и оно будет только ускоряться), в результате реальный рост общей добычи уже в перспективе на один год едва ли может быть выше нескольких сотен тысяч баррелей в сутки, если вообще будет. А это сама по себе величина очень небольшая.

Венесуэла, но у ней с запасами всё супер прекрасно, проблема с экономикой

На Титане есть почти неисчерпаемые запасы газа, проблема только с экономикой его добычи. Со значительной частью запасов Венесуэлы картина в чём-то похожая.

[AlexAV]

Сауды это были способны сделать физически - и они это сделали.

Где сделали? Пока достоверных данных на сколько они увеличили добычу (и увеличили ли вообще) нет.

[AlexAV]

Результаты геологоразведки засекречены с 15-ого года.Точные цифры по годовой добыче тоже,ЕМНИП уже пару лет как.

Ничего подобного. По нефти всё публикуется. Общую картину по текущей ситуации с геологоразведкой можно найти скажем в Государственный доклад «О состоянии и использовании минерально-сырьевых ресурсов в Российской Федерации». Выпускается каждый год.

Вот данные по никелю почему-то действительно засекречены (удивительно, по платиновым металлам - нет, всё доступно, а никель - гостайна). А нефть - нет, всё можно найти. 

[AlexAV]

Когда из-за санкций с разведкой началась настоящая катастрофа.

Это не соответствует действительности. Там нет чёткого различия между результатами геологоразведки до 2014 года и после. Всё лежит в рамках одного единого тренда (скажем в 2017 (данные публикуются с большой задержкой, поэтому более свежих ещё где-то до ноября нужно подождать) было открыто 49 новых месторождений с общими запасами по категории С1 38.3 млн.т., а в 2013 - 32 новых месторождения с запасами категории С1 - 12.4 млн. т., т.е. 2017 в части поиска новых месторождений был даже успешнее досанкционного 2013, другой вопрос, что в любом случае эти новые открытия текущую добычу не покрывают и близко и эта ситуация тянется уже давно, года с 2000 минимум, впрочем не только в России, точно такае же ситупция сейчас вообще почти во всех странах мира). Судя по всему влияние санкций в плане геологоразведки несущественно.

[AlexAV]

Себестоймость добычи
"Мексика и Венесуэла (битумная нефть) –  9 $;"

Ну а себестоимость по Мексики 9 $ - это вообще смешно. Это видимо от очень низкой себестоимости добыча там уже много лет монотонно и непрерывно падает:





Эти цифры - полная ерунда. Вероятно сюда включили только операционные затраты на уже существующих скважинах, причём в случае Венесуэллы только для для месторождений с относительно низкой вязкостью нефти.

[AlexAV]

Ну что, началась ли по-вашему деградация углеводородной цивилизации или еще побарахтаемся? Нефти не особо много у нас нетронутой осталось, а вот газку еще есть где взять (Ковыкта, Харасавэй, Ленинградское, Русановское). У кого-нибудь еще есть нетронутые закрома?

Если посмотреть на истории заката других цивилизаций, то там обычно наблюдалась картина, которую можно охарактеризовать как прерывистое равновесии. Т.е период когда внешне выглядит всё хорошо резко (но внутренние проблемы продолжают постепенно накапливаться) резко, причём часто по довольно незначительной причине, переходит в катастрофический обвал. Причём таких ступенек может быть несколько, а временной интервал между ними часто достаточно значительный. Между же ступеньками же могут иметь место даже некоторые периоды подъёма и восстановления (частичного).

Скажем разрушение античной цивилизации происходил в три этапа. Первый - кризис третьего века, начавшийся со свержения Александра Севера в 235 году, который в отличие от множества переворотов до этого привел к затяжной гражданской войне и фактическому развалу империи. Тем не менее эту первую катастрофу античный мир пережил. Империя была вновь собрана Диоклетиан и продолжила существовать в форме Домината, хотя уже и с явными чертами сильной деградации экономической и социальной системы по сравнению с периодом Принципата. Второй - коллапс 5-го века, который начался с военной катастрофы в Адриапольской битве в 378 году и приведший к краху Западной Империи. Но и эта катастрофа не была для античного мира окончательной. После этого было возрождение Юстиниана, хотя уже и Римская Империя периода Юстиниана Великого - лишь бледная тень Римской Империи Марка Аврелия. А далее терминальный кризис и окончательная смерть во время арабских завоеваний (в 640-х - 670-х) (Византия после арабских завоеваний - уже мир сохранивший связь с Римской империей только своим названием, после этого это по сути всего лишь греческое царство). Тут цивилизация умирала фактически 400 лет.

Думаю процесс разрушения современной индустриальной будет выглядеть приблизительно также, т.е. в форме нескольких тяжёлых кризисов с периодами частичного восстановления между ними и разделённых довольно большими промежутками времени. Являются ли события инициированные текущими проблемами первой такой ступенькой? Не знаю, всё сильно зависит от того сколько эпидемия продлиться и какие вторичные экономические и политические последствия повлечёт. Судит об более-менее уверенно можно будет не  ранее, чем через год.

У кого-нибудь еще есть нетронутые закрома?

Да по сути ни у кого. Пока есть некие не нулевые перспективы разведки на шельфе Гайяны, по сути из перспективных районов и всё. Ещё шельф Арктики, но там добыча из-за тяжёлых природных условий очень дорогая. А больше каких-то крупных регионов, где есть перспективы найти что-то крупное, но ещё не искали, фактически и не осталось.

[AlexAV]

Денег нету но вы держитесь. Всё пожрал хомяк гос.бюджета

До 2005 года там в этом плане все было точно также. Вот только в течение многих десятилетий до этого как-то совершенно не мешало. А с 2005 года резко стало мешать. Так чем 2005 год (и далее) там отличается от, скажем, 1995, когда добыча росла (Pemex был национализирован ещё в 1938 году), ну кроме физической деградации месторождений?

[AlexAV]

Все закатившиеся цивилизации до сегодняшнего дня имели внешнюю угрозу - с которой в конце концов не смогли справиться. Что-то я не вижу внешней угрозы для сегодняшней цивилизации.

Нет. Ту же Западную Римскую Империю уничтожили отнюдь не внешние завоеватели. Племена германцев, которые участвовали в окончательной фазе развала империи - это в основном федераты, которые селились на землях империи законно, а это фактор внутренний. От внешней угрозы Империя как раз отбилась (т.е. от гуннов), а с внутренними вызовами справится не смогла.

Крах Хань тоже имел практически полностью внутренний характер, восстание желтых повязок, по сути похоронивших её явление чисто внутреннее.



В общем да. Горбов теоретически может быть и больше (у той же Римской империи их явно три, т.е. Пять хороших императоров (истинный её пик) - восстановление периода Диоклентиана и Константина Великого - восстановление Юстиниана Великого), но в общем больше двух бывает редко.

[AlexAV]

Моё личное мнение - нельзя строить ГЭС на равнинных реках. Допустим, в 1930-х не было другого выхода, но сейчас их лучше потихоньку разбирать.

Это если посмотреть на проблему не узко, т.е. только в рамках энергетики. Е если более широко, то тут не всё так очевидно.

Проблема поддержания геохимического баланса биогенных элементов сельскохозяйственных полей в долгосрочной перспективе представляется проблемой ничуть не менее важной, чем производство энергии. С азотом, калием и серой в общем проблема как-то решается и вполне традиционными методами (калий и серу можно извлекать из морской воды, связывание азота хоть и требует значительных энергозатрат, но в общем представляет собой решаемою проблему), то сток фосфора нужно как-то блокировать. Причём очевидно, что сток фосфора с с/х полей не сразу уходит сразу на океаническое дно (откуда его извлечь практически невозможно), а попадает сначала в местные ручьи и реки. И тут его в общем можно частично задерживать и возвращать обратно. Те же плотины на реках являются довольно эффективными барьерами, задерживающими взвеси, которые в их отсутствие уходили бы в море вместе с речной водой, а при их наличие оседают на дне водохранилищ в качестве озерного ила. И этот озёрный ил вполне может извлекаться и использоваться в качестве удобрения, тем самым возвращая частично в агроценозы вымытый оттуда фосфор (его нерастворимую часть плюс фосфор ассимилированный организмами формирующими органическую часть ила), а также (хотя и очень частично) азот (с органическим веществом ила).

Сток фосфора в растворимой форме, судя по всему, довольно эффективно подавляется увеличением соотношения N/P в воде водоёмов. В этом случае местная биота имеет избыток азота, но лимитирована по фосфору, что ведёт к тому, что концентрация свободного фосфора в воде будет падать до пренебрежимо малых значений (т.к. будет оттуда интенсивно изыматься водными растениями, а они в этих условиях способные его извлекать оттуда почти полностью). Ассимилированный же живыми организмами фосфор будет переходить в частицы ила, который при наличие дамб будет оседать на дне водохранилищ и технически может быть возвращён.

Кстати, подобная ситуация, судя по всему, имела место в бассейне Волги в 60-х. Судя по имеющимся данным, сток фосфора с волжской водой не превышал тогда его естественного фонового уровня (заметный рост уноса фосфора в Каспийское море начался позднее, 70-х - 80-х). И это несмотря на то, что бассейн Волги - важный сельскохозяйственный регион с большой площадью пашни. Причина этого скорее всего как раз и связана с тем, что в СССР 60-х азотные удобрения были доступны, а фосфорные - серьёзным дефицитом. Азотных удобрений вносили много (а фосфорных не очень), в результате имел место сильное избыточное поступление азота (нитратов, азот обычно вымывается именно в этой химической форме)  водоёмы, что и эффективно блокировало сток фосфора по описанному выше механизму.

С практической точки это может означать следующее. Проблема замыкания цикла фосфора в рамках агроценозов, вероятно, можно решить сочетанием внесения избыточного количества азотных удобрений со строительством дамб везде, где только можно (на каждой балке, ручье, речке), естественно с организацией добычи озерного ила в получающихся при этом водоёмах и возврата его в поля. Урожайность при этом по сравнению с современной упадёт, но всё же до уровня СССР 60-х, а не неолита. А сельское хозяйство СССР все же это далеко не худший его вариант, который видело человечество.

Теперь, если вернуться к энергетике. Если нам плотины всё равно нужны (причём везде и как можно больше, причём в том числе и на равнинных реках), то почему бы их тогда попутно не использовать и в качестве ГЭС или ГАЭС? Тут в общем очень естественная комбинация может получиться.

[AlexAV]

Я вот из нефтяных больших помимо Приразломного еще Долгинское знаю - а остальное все газ.

Из недавно открытых ещё Центрально-Ольгинское (в море Лаптевых). А так наиболее значимые открытия там - это действительно газ, из новых по газу наиболее значимые в Карском море (что, впрочем, ожидаемо, шельф Карского моря и Ямал по сути является единой геологической областью).

А вот сколько нефти там на шельфе-то?

В российской части шельфа в сумме прогнозные ресурсы - 6.6 млрд. тонн (распределение прогнозных ресурсов нефти по НГБ представлено в приложенном файле)). Что, если эта цифра не будет далее по мере исследования шельфа пересмотрена, не так уж и много.

Кстати на Ленинградском и Русановском глубина еще позволяет разработку по приемлемой стоимости?

В том регионе главная проблема не столько глубина, сколько плавучий лед, который очень усложняет работу там.

[AlexAV]

ну как бы совсем не так... Иран - ведь член ОПЕК - на него наложили санукии - вот добыча опек и упала... далее есть еще Ирак с новыми месторждениями ...

Иран - да, там чисто политические причины снижения добычи, но тут перспективы меньше всего зависят от договорённостей OPEC+ (т.е. санкции не они накладывали и не в их власти их снять).

А в Ираке почти весь прирост добычи в последние годы был связан почти исключительно с освоением Западной Курны. Сейчас добыча там выросла до проектных значений и больше она значительного роста уже не даст. А второго неосвоенного месторождение масштаба Западной Курны там нет. Освоение же мелких второстепенных месторождений радикальный рост добычи едва ли может дать.

[AlexAV]

Почему же фосфор невозможно извлекать с океанического дна?

Его концентрация в морских осадках довольно невелика, что-то около 500 грамм на тонну. Т.е. тут придётся извлекать очень большие их объёмы (при норме внесения фосфора около 20 кг/га это будет соответствовать внесению около 40 тоннам этих осадков на гектар), что, с учётом большой стоимости их подъёма с большой глубины и больших транспортных затрат, с точки зрения экономики выглядит как неприемлемо дорогая деятельность.

Друга проблема - большое содержание солей в морских осадках. Вносить их в естественной форме из-за этого нельзя, т.е. нужна их переработка хотя бы с целью обессоливания. А это проблему усугубляет ещё больше.

[AlexAV]

Благодаря низкому содержанию света и кислорода скорее. Покрытосеменные на суше существенно эффективнее всем этим пользуются чем водоросли в воде.

Эти факторы конечно важны, но в настоящее время (и судя по всему вообще в фанерозое) продуктивность океана ограничивалась доступностью биогенных элементов, прежде всего фосфора и, видимо в несколько меньшей степени, железа. Если бы этих биогенных элементов в морской воде было бы больше, то продуктивность океана могла бы быть существенно выше, чем сейчас.

Масштаб различия потенциальной и фактической продуктивности океана можно оценить из следующих цифр. Сейчас средняя продуктивность мирового океана составляет 0.15 г С/м2 сутки = 55 г С/м2 в год. Однако, если посмотреть на районы, где биогенных элементов достаточно, то там первичная продуктивность может быть существенно выше. Скажем, в отдельных регионах Черного моря она достигает 326 г С/м2 в год (http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/109596). В Балтийском  - 14 000 кДж/м2 или где-то 390 г С/м2 в год (http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/3078). Исходя из этого можно предположить, что при условие достаточной доступности биогенных элементов продуктивность океана могла бы быть в 6-7 раз больше, чем есть по факту сейчас.