Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Ресурсы и резервы ископаемого топлива это почти 10 тысяч триллионов тонн углерода.

Это – чушь, а не цифра. Даже самые большие оптимисты в розовых очках не дают по углю больше 14 трл.т, а по сланцам 28 трл.т.(в пересчёте на углерод). Газа и нефти более чем на порядок меньше. И это геологические запасы.

Извлекаемых из них (особенно это касается сланцев) хорошо если 10% этого количества (добывать породу в которой 5% органики с глубины в несколько километров никто и никогда не будет, а это большая часть этих триллионов тон).

[AlexAV]

Ресурсы и резервы ископаемого топлива это почти 10 тысяч триллионов тонн углерода.

Не – цифра вообще бредовая. Масса всего кислорода в атмосфере 1.1 тыс. трл. тонн. Это соответствует количеству накопленного не окисленного углерода 412 трл. т. Но большая часть – это или рассеянный углерод с содержанием в породах <1% или ушло в мантию в зонах субдукции.

В общем бред и есть бред.

[AlexAV]

Напомню запасы пояса песков вдоль Ориноко, под 1000 млрд баррелей, а запасы таких песков в зап.сибири под 3000 млрд.бар, примерно никто ведь такое барахло не разведывал.

Не стоит путать геологические и извлекаемые запасы.

По  Ориноко геологические запасы 1,3  трлн. барр. = 178 млрд.т. Извлекаемых по самым оптимистическим оценка - 395 млрд.б. = 54 млрд.т. (причём темпы извлечения получаются очень низкими, т.е. при солидных запасах вклад в мировую добычу будет ничтожным).

Потеплисты где то рассчитали что каждая тонна этих песков производит меньше энергии, чем тонна любой другой нефти

Доля истины в этом есть. Затраты тепловой энергии на извлечение соответствуют 1/3 от содержащийся в нефти (для нефтеносных песков Альберты).

P.S. Альберты - не в США, а в Канаде. И Альберта с Ориноко - вроде бы считаются крупнейшими на планете подобными месторождениями. Про западную Сибирь - не встречал.

[AlexAV]

2,8*10 в 19 степени тонн * 0,1% = 2,8 *10 в 16 степени тонн. ИЛИ 28 * 10 в 15 степени тонн. ИЛИ 28 квадриллионов тонн. ИЛИ 28 тысяч триллионов тонн.

Поэтому даже больше.

Большая часть углерода в земной коре – это карбонат.

Так что с вас рецепт приготовления бензина из мела. 

[AlexAV]

lib.podelise.ru/docs/321/index-3120-1.html?page=5

Запасы битумов подсчитаны В.Л. Ивановым отдельно для Усть-Буурского участка и для всего месторождения в целом. Степень достоверности этих подсчетов различна. Прогнозные запасы битумов по всему Оленекскому месторождению В.Л. Ивановым подсчитаны для площади, южная граница которой совпадает с выходами битуминозных пермских пород на поверхность от р. Олонгдо на востоке до р.Тонолдо на западе. Северная граница проведена по широте скв. Р-50. Размеры площади 4800 км2. Для пластов с содержанием битума выше 2 % запасы оцениваются в 1,3 млрд.тонн, для менее концентрированных битумов (0,1-2 %) - в 2,2 млрд. тонн. Вероятно, эти цифры являются несколько заниженными, так как битумы лапарской свиты в расчет не принимались. Для Усть-Буурского участка запасы битумов определяются в 18 млн. тонн.

А где 3 трл.б? По ссылке 2.2 млрд.т = 16 млрд.б. Остальное где?

Вы конечно простите но 54 млрд тонн нефти из битумов в альберте, это фактически второй персидский залив.

Нет. Добыча требует большого количества воды и газа, что её лимитирует. И хотя запасы солидные – её объёмы получаются (в сравнении с Персидским заливом) копеечными. Для Канады – это существенный фактор, для мира в целом – ничто. Да и EROIE очень низкий (что вполне согласуется с высокой себестоимостью).

http://abercade.ru/research/analysis/1210.html

Дело в том, что процесс извлечения нефти из песка разработкой месторождения или введением пара – экологически спорен, т.к. требует огромного количества энергии, воды. Кроме того, это дорого, т.к. стоимость такой нефти может доходить до 70$ за баррель, что несравнимо с ценой в 5$ за баррель, которая существует на некоторых из наиболее крупных береговых месторождений нефти, расположенных на Ближнем Востоке.

Причём пока они разрабатывают только залежи доступные для добычи открытым способом, а их немного. По мере их выработки и перехода к подземной - это станет ещё затратнее и неэффективнее.

[AlexAV]

А вы весь текст почитайте. Это запасы примерные по одному месторождению из одного бассейна. А там чуть не вся вост сибирь в таких бассейнах.

По ссылке не “чуть не вся вост сибирь ”, а более конкретно. 4 гигантских (>1000 млн.т.), 6 прочих (<1000 млн.т.) 3 неисследованных.




По гигантским:

Восточно-Анабарского БП – 0.57 -2.3 млрд.т.
Южно-Анабарского БП (Силигир-Мархинского скопления) – 2 млрд.т.
Оленекское БП – 2.2 млрд.т.
Толбинское БП – не указано.



И где эти 3 трл.б. = 411 млрд.т.? Покажите?!

Плюс, судя по фото Атабасского бассейна пески там добывают открытым методом.

Эта смесь песка с асфальтом сама по себе никому не нужна. А для превращения её в что-то похожее на нефть требует много энергии и воды.

[AlexAV]

хм... а такое вообще можно добыть с реальными затратами? (не говоря о том, что цифры эти - ничтожные даже отдельно для России)

В Канадских нефтеносных песках (те которые сейчас добывают) – около 10-20%. Т.е. добывать песок как в Канаде при таком низком содержании – скорее всего, нет.

Можно нагнетать горячий пар в пласт и надеяться, что что-нибудь начнёт течь из скважин… Но это очень энергоёмко и работать будет только для относительно лёгких разновидностей (мальт и, возможно, легкоплавких асфальтов). И опять же с весьма невысокими коэффициентами извлечения.

[AlexAV]

, а стоки углерода из этого биоцикла - нефть, газ, уголь сланцы...

Главным образом рассеянный углерод (породу с содержанием органического вещества <1% даже при самом большом оптимизме нельзя считать горючим полезным ископаемым), плюс много вместе с океаническими осадками в мантии утонуло через зоны субдукции.

Концентрированные залежи – это крохи от захороненного органического углерода.

[AlexAV]

Как можно по массе кислорода в атмосфере судить о массе углерода в ископаемом топливе?

Кислород в атмосфере – вообще-то биогенный. Азы неплохо бы знать.

Даже в Китае в котором уголь потребляют в гигантских масштабах продолжают находить случайно огромные месторождения угля.

Что значит случайно? Для Китая – уголь важный энергоноситель с запасами которого он уже испытывает определённые сложности. И разведку он ведёт вполне целенаправленно.

Да и… Месторождение конечно солидное, но Китаю надо такие каждые несколько лет открывать для восполнения запасов при добычи в 3.6 млрд.т./год.

[AlexAV]

Нет, это не доказанный факт. Куча кислорода могла выделится из мантии. Куча кислорода могла испариться в космос. Кислород один из самых распространенных химических элементов во Вселенной.

Извините, но это клинический бред.

Абиогенного кислорода в глаза никто не видел и его образование попросту противоречит всем имеющимся данным.

И в космос кислород с земли практически не уходит. Земля – планета не маленькая.

[AlexAV]

Но пока повторю, еще кучи куч каустобиолитов лежат. Их еще разрабатывать и разрабатывать. По вост сибири это условные примерные оценки.

Даже примерные оценки дают представления о порядке величины запасов. Т.е. если оценки геологических запасов в сумме по всем месторождениям порядка 10 млрд.т., то вероятность найти там 100 млрд. – можно строго приравнять к нулю.

Важно что там огромные толщи насыщены органикой, которую теоретически можно добыть.

Да почти любая осадочная порода содержит рассеянный углерод. Только толку от этого ровно ноль. Интересно только то, что хотя бы теоретически можно извлечь, причём с EROIE>1.

[AlexAV]

Его по Вашему надышали марсианские растения? А углекислый газ марсиане во время индустриализации?

 

Ну да. Сравнили. На марсе 11 мкбар кислорода. А на земле 0.2 бары. Всего-то в 20 тыс. раз меньше.

Фотолиз воды – это понятно. Только это механизм столь малоэффективный, что в земных условиях его вклад почти строго равен нулю (к тому же она ещё сильно падает при росте содержания кислорода).

[AlexAV]

А в прошлом говорят атмосфера Марса имела очень богатую кислородную атмосферу.

Геологическое прошлое Марса – вещь тёмная. Да и современные уровни диссипации совершенно неспособны объяснить потерю сколько-нибудь значительной атмосферы.

Но можно сказать однозначно. Если на Марсе был кислород (хотя бы на протерозойском уровне, уж не говоря о фанерозойском) – значит там была жизнь.

Никаких других механизмов, способных дать значимое количество кислорода – в природе неизвестно.

[AlexAV]

Можно. Но не меньше 200 тонн для сверхзвукового бомбера. Идея отброшена в шестидесятых годах. Риск радиоактивного заражения плюс невозможность сделать самолёт лёгким и компактным.

Нет. Там другое.

Главная проблема – защита экипажа от облучения. И здесь возникла сложность – теневая защита (а только такую можно вместить в самолёт) в условиях атмосферы неэффективна из-за рассеяния излучения на электронах и ядрах вещества воздуха.

Поэтому никакой атомной авиации не будет. Не решается эта проблема, вообще никак.

[AlexAV]

А сейчас когда А380 сотнями шлепают, то тенденция скоро придет к строительству самолетов массой от 1000 тонн и выше. И на таких гигантах будет возможно разместить нормальную радиационную защиту.

Нельзя. С полной защитой вам удельной мощности реактора не хватит даже на то, чтобы просто оторвать его от земли. Размер самолёта здесь играет не слишком большую роль.

[AlexAV]

Размер самолета играет огромную роль в плане того, что чем больше самолет тем на большее безопасное расстояние можно поместить реактор от людей.

Так её придётся увеличить хотя бы на порядок, чтобы это играла хоть какую-то роль.

И да, эксперименты проводились на Ту-95, а это совсем не маленький самолёт с длинной фюзеляжа 46 м.

А километровый самолёт это абсолютный сон разума.

[AlexAV]

Или эволюция размеров в морского транспорте. Какие у финикийцев и египтян были корабли, а сейчас спокойно плавают серийные супертанкеры с длиной до 460 метров. (танкер Knock Nevis).

Нет, в авиации работают совсем другие ограничения.

Это сейчас так кажется. Но какой путь прошла авиация от первого самолета братьев Райт до современных серийных пассажирских лайнеров. Будут и километровые самолеты в будущем.

Очень сомнительно. Попросту удельной прочности материалов, скорее всего, не хватит.

[AlexAV]

Это сейчас так кажется. Но какой путь прошла авиация от первого самолета братьев Райт до современных серийных пассажирских лайнеров.

Всё упирается в материалы. И здесь надо понимать, что материаловедение сейчас вплотную упёрлось в “границу возможного”. Материалов сколько-нибудь существенно прочнее и легче чем есть сейчас не появится ни через десять, ни через сто, ни через тысячу лет, попросту за их физической не реализуемостью.

Что касается авиации… Здесь остался определённый резерв за счет внедрения композитных материалов, но пожалуй и всё. Вершина совершенства и конец прогресса в области.

[AlexAV]

Далее пойдут искусственно материалы типа графенов.

Графены с нанотрубками для макроскопических систем (т.е. когда мы имеем дело не с идеальной структурой, а с реальной, содержащей дефекты) практически ничего не дают сверх того, что можно получить от традиционного углеволокна.

Далее пойдут комбинации из вещества и поля,

Это в раздел фэнтези. С современной наукой это никак не связано.

уже были проекты использования таких вещей в виде плазменного покрытия на самолетах.

Были попытки управлять обтеканием потока с помощью ионизации (не слишком удачные – требуемые затраты энергии слишком велики для реальных приложений), но к проблемам материаловедения это не имеет никакого отношения.

[AlexAV]

Именно безграничны,..Количество урана и тория в морской воде огромно,  и эти запасы непрерывно пополняються речным стоком.

Тория в морской воде ничтожно мало, в 300 раз меньше урана (которого тоже не сказать, что много).

Ну и уран из морской воды имеет смысл использовать только в замкнутом ядерном цикле (т.е. если мы используем полностью не только U-325, но и U-238).

Что касается возобновления… Ежегодный объём его поступления с речным стоком в океан можно оценить в 14 тыс.т.

Но “безгранично” всё равно не получится. Для того, чтобы извлечь энергию нужен не только уран, но и масса других материалов (цирконий для ТВЭЛов, никель для турбин, опять же никель и ванадий для жаропрочных и корозиостойкий сталей и т.д.) и все эти материалы будут постепенно исчерпываться и дорожать, пока не сделают бессмысленной всю энергетику даже если уран ещё будет в наличие.

Но ещё на несколько поколений, конечно, ещё хватит…