Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Fall63]

Чем торф лучше биотоплив - меньше вытягивает из почв микроэлементы, плюс ко всему часто образуется на непригодных для культивации землях - верховые олиготрофные болота например. Правда олиготрофные означает сравнительно низкую скорость возобновления... А так максимум шо будет доступно в пост-фоссильном мире - лигнит низкого качества (более высокая степень метаморфизма требует миллионы лет), так шо торфяники становятся основным энергоносителем (весьма низкого качества). А они крайне неравномерно по шарику распределены - один пояс в тайге северного полушария (главным образом Западная Сибирь и южный берег Гудзонова залива) , другой в лесах на экваторе (Амазония и Зондский архипелаг, тобишь Индонезия). Вот от этого надо отплясывать.

Зондский архипелаг - это помимо торфяников, еще и плодородные вулканические почвы, обширная береговая линия (хорошая логистика и соли из морской воды), некоторое количество гидроэнергии, латериты (помимо железа и алюминия еще никель и хром, так как обширные выходы перидотитов на поверхность там есть - в ЮВА перидотитов особенно много) , кое-что в вулканических флюидах - медь , цинк, свинец (хотя этого добра мало). Вот только нефелиновых сиенитов и карбонатитов нет - значится остаются индонезийцы без ниобия и редкоземов...

Поэтому кому интересно мысленно поупражняться в строительстве цивилизации без ископаемых - в первую очередь обратить внимание на этот регион. Если там в итоге цивилизация не получится, значит тушите свет совсем...

[Скеп-тик]

по рекам, озёрам и каналам пойдём на танкерах да на баржах топливных.

Откованных из болотной руды кузнецами с ручным молотом. Ага... И 1000 тонн железа на биореакторы они же настучат. За 1000 лет как раз.
В биотехнологиях ориентируйтесь на керамические реакторы типа "амфора".

[mbrane]

По морю-окияну, батюшка, по рекам, озёрам и каналам пойдём на танкерах да на баржах топливных

стало быть дизель тоде из кизяка будете делать или ветра ждать?

вроде и железные дороги никуда не денутся

не поверишь жедзные дороги из стали делаюцо...основание для них гравий (у вас с ним проблем нет - а унас равниеа - гравий возить за 1000 верст надо)...нуипрче мелочи шпалы...если паровые - то станции водоподготовки

[mbrane]

А так максимум шо будет доступно в пост-фоссильном мире - лигнит низкого качества (более высокая степень метаморфизма требует миллионы лет), так шо торфяники становятся основным энергоносителем (весьма низкого качества)

ну кстати наверное можно пиролизом качество тоаплива то увеличить...проблема тофа в том, что влажный по само небалуйся - ждать его сушки в естественных условиях - это пару лет...ну и собирать нужно с большой территории

[crazy_terraformer]

По морю-окияну, батюшка, по рекам, озёрам и каналам пойдём на танкерах да на баржах топливных

стало быть дизель тоде из кизяка будете делать или ветра ждать?

Из масел растительных(подсолнечник, ятрофа(?), масличная пальма и т.д.)вестимо и продуктов пиролиза древесины.

[mbrane]

Из масел растительных(подсолнечник, ятрофа(?), масличная пальма и т.д.)вестимо и продуктов пиролиза древесины.

ты ведь в ростове живешь - спроси у местных агрономов, ч какой периодичностью можно сажать подсолнечник... да еще не забудь для гиюролиза пасительных жиров нужна каустическая сода...

[crazy_terraformer]

Недалеко от Краснодара.
Можа    животные жиры растительноядных и детритоядных насекомых использовать.Древоточцев в работу взять...

нужна каустическая сода..

Это проблема?
Множество методов получения.
Или фсё - мёртвые с косами стоят? Гидроэнергетике кранты, азот фиксируем только биологически,электролиз галита из разряда сказок?! Негашенная известь на вес золота?

[mbrane]

Это проблема?
Множество методов получения.

Какие? Знаю одинипромышленный электролиз...

[crazy_terraformer]

Методы получения NaOH

К химическим методам получения гидроксида натрия относятся пиролитический, известковый и ферритный.

Химические методы получения гидроксида натрия имеют существенные недостатки: расходуется большое количество энергоносителей, получаемый едкий натр сильно загрязнён примесями.

В настоящее время эти методы почти полностью вытеснены электрохимическими методами производства.

Полагаю, что энергоносители можно заменить электричеством ГЭС.В качестве сырья для устаревших методов используется NaHCO3 или Na2CO3.

(кликните для показа/скрытия)

Пиролитический метод получения гидроксида натрия является наиболее древним и начинается с получения оксида натрия Na2О путём прокаливания карбоната натрия (например, в муфельной печи). В качестве сырья может быть использован и гидрокарбонат натрия, разлагающийся при нагревании на карбонат натрия, углекислый газ и воду:

2NaHCO3+Q(t°=250°C)—>Na2CO3+CO2(газ)+H2O
Na2CO3+Q(t°=1000°C)—>Na2O+CO2(газ)

Полученный оксид натрия охлаждают и очень осторожно (реакция происходит с выделением большого количества тепла) добавляют в воду:
Na2O+H2O—>2NaOH

Известковый метод
Известковый метод получения гидроксида натрия заключается во взаимодействии раствора соды с гашеной известью при температуре около 80 °С. Этот процесс называется каустификацией и проходит по реакции:
Na2CO3+Ca(OH)2+Q(t°≈80°C)—>2NaOH+CaCO3(осадок)

В результате реакции получается раствор гидроксида натрия и осадок карбоната кальция. Карбонат кальция отделяется от раствора фильтрацией, затем раствор упаривается до получения расплавленного продукта, содержащего около 92 % масс. NaOH. Затем NaOH плавят и разливают в железные барабаны, где он кристаллизуется.

Ферритный метод
Ферритный метод получения гидроксида натрия состоит из двух этапов:
Na2CO3+Fe2O3+Q(t°=850°C)—>2NaFeO2+CO2(газ)
2NaFeO2+2H2O—>2NaOH+Fe2O3•H2O(осадок)
 
Первая реакция представляет собой процесс спекания кальцинированной соды с окисью железа при температуре 800 – 900°С. При этом образуется спек — феррит натрия и выделяется двуокись углерода. Далее спёк обрабатывают (выщелачивают) водой по второй реакции; получается раствор гидроксида натрия и осадок Fe2O3•nH2О, которыйзу после отделения его от раствора возвращается в процесс. Получаемый раствор щёлочи содержит около 400 г/л NaOH. Его упаривают до получения продукта, содержащего около 92 % масс. NaOH, а затем получают твёрдый продукт в виде гранул или хлопьев.

Карбонат натрия получаем методом Сольве.

(кликните для показа/скрытия)

Промышленный аммиачный способ (способ Сольве)

Карбонат натрия
В 1861 году бельгийский инженер-химик Эрнест Сольве запатентовал метод производства соды, который используется и по сей день.

В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака и диоксида углерода, то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH4HCO3:
NH3+CO2+H2O+NaCl—>NaHCO3+NH4Cl
Выпавший остаток малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20 °C) гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140—160 °C, при этом он переходит в карбонат натрия:

2NaHCO3+Q(t°=140-160°C)—>Na2CO3(тв)+H2O(п)+CO2(г)
Образовавшийся CO2 возвращают в производственный цикл. Хлорид аммония NH4Cl обрабатывают гидроксидом кальция Ca(OH)2:
NH4Cl+0,5Ca(OH)2—>NH3+0,5CaCl2+H2O
Полученный NH3 также возвращают в производственный цикл.
Таким образом, единственным отходом производства является хлорид кальция.

Расходуемые реагенты в этом методе хлорид натрия и гидроксид кальция. Хлорид натрия получаем из минеральных залежей или из рапы выпарных прудов
Гидроксид кальция получаем из оксида кальци, СаО в электрических печах обжигом минералов карбоната кальция(мел, известняк). Заодно и углекислый газ получим.
Можно часть карбоната кальция получать по методу Хоу, а образующийся хлорид аммония разлагать возгонкой при 337,6 °C  на аммиак и соляную кислоту. Наверно потребуется мембрана для разделения газов.

[mbrane]

устаревших методов используется NaHCO3 или Na2CO3.

Воробей пушка стрелять... Рекбус для сообразительных..

ЗЫ

ну да - ну да ... в современной экономической теории не принято считать КПД  и капиталовложения- солнца ведь бесконечно много

[crazy_terraformer]

Ртуть — исчерпаемый ресурс, поэтому ея новом мире в качестве катода применять не будут. Мембранный метод останется, если технологии не просядут, если просядут, то диафрагменный (пористая диафрагма из асбеста,отделяющая анодное пространство от катодной стальной сетки).

[mbrane]

Мембранный метод останется, если технологии не просядут,

Мембраны  высокотехнологичный продукт - верхушка огромного базиса технологий под ним...исчезнет базис -исчезнут и мембраны

[mbrane]

Ртуть — исчерпаемый ресурс,

Ртуть кстати там практически не расходуется в электролизе и процедурах переочистки...другое дело шо она черезвычайно ядовита при обращении и выбросах- нужна эффективная очистка отходов с целью перевода ртути  снова в относительно безопасную длямсреды киноварь

[crazy_terraformer]

Выбросы, утечки — так и исчерпается.

[pkl]

даже с километровым наопром   получим что-то около 2.8 втч/кг - хуже чем у серийно выпускаемых ионистров, которые вмещаются в ладони

Сможет массив таких ионисторов запитать, допустим, город?

[pkl]

Вода - самый эффективный перспективный накопитель на данный момент, другое дело, то он привязан к географии и не везде доступен.

Где он недоступен? Моря и океаны занимают 2/3 поверхности планеты + внутренние водоёмы.

[Проходящий Кот]

В плане данной темы.Куда воду из морей-океанов сбрасывать будешь?

[mbrane]

Сможет массив таких ионисторов запитать, допустим, город?

а если город имеет название Эр-рияд,Ю сиожет ли его щапитать местная ГАЭСъ


Да и другой более прикладной вопрос - за мою дизнь в москве исчезли зимы, а в этом году как финальный аккорд исчезнет весенний паводок... Теперь о братьях наших кастрюлеголовых - которые в шароварах. Уже в этом году нелостаток воды в водохранилищах, и истоит вопрос об огнаничении выработки электроэнергии...Вопрос в студию, смогут ли вообще Днепровский жнергокаскад слжуить нагим кастюлеголовым братьям основой регулирвания их энергетики пока атомной (а они наращивают с предыханем солнечную) - а потом ВИЭ, особливо не на суточном базисе а на сезонном - декабрь на Русской ранине никто не отменял

[mbrane]

В плане данной темы.Куда воду из морей-океанов сбрасывать будешь?

и даде не воду а соль... при щамкнутом цикле...

[Проходящий Кот]

Соль он продаст. По семь копеек кило.