Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Скеп-тик]

возможно, создать аналог.

Дело в том, что "аналогу" требуется миллионы тонн ежедневно. А поскольку у нас половина времени - ночь, остальное время, кроме экватора - неперпендикулярность падающего потока к поглотителю, у вас получается даже не паровоз, а нечто более хуже. 100 ватт/м² поглощаемой энергии с кпд 1-2% выходного продукта. Сравниваем с мазутом - 39 МДж/кг. Чтобы получать продукт из расчёта 1 кг мазутного эквивалента в секунду, нам потребуется предприятие в 20 квадратных километров, квадрат со стороной в 4,5 км. Ради килограмма мазутного эквивалента. Соответственно, миллион тонн - 20·1000000·1000 = 20 млрд кв км. это в 40 раза больше площади суши на Земле. Или в 10 раз больше общей поверхности Земли
какой-то жалкий миллион... А нам нужно много миллионов 

[crazy_terraformer]

Чтобы получать продукт из расчёта 1 кг мазутного эквивалента в секунду, нам потребуется предприятие в 20 квадратных километров, квадрат со стороной в 4,5 км. Ради килограмма мазутного эквивалента. Соответственно, миллион тонн - 20·1000000·1000 = 20 млрд кв км. это в 40 раза больше площади суши на Земле. Или в 10 раз больше общей поверхности Земли
какой-то жалкий миллион... А нам нужно много миллионов 

Миллион тонн в секунду, если считаются все 24 часа, это 24*60^2=4*(10^2)*6^3=400*216=86 400 млн тонн в сутки=86,4 млрд/сут
Делим на 40 =2 160 млн.тонн/сутки=2,16 млрд тонн в сутки с площади земной суши, а в год надо сейчас где-то 4 млрд.тонн нефти без угля и газа, можно резать осетра, т.е. площадь, дальше...
Если считалось получение эквивалента мазута кг(тонны) в секунду не за 24 часа, то укажите временной период.

[Инопланетянин]

Фотосинтез тоже вызывает содрогание промежуточными компонентами. Поскольку радикалы. Выручает то, что существуют они отдельными молекулами, и миллисекунды.

Нет, это далеко не то же, что в батареях. Поскольку нет редкоземельных металлов и прочих невосполнимых ресурсов.

[Rattus]

Ну совсем редких нет, но таки должны быть фосфор, цинк и молибден...

[ivanij]

ага хорошо на бумаге да забылт про овраги - о привязках к коснкретному месту...посему и остается гавный вопрос как зацитить от песчанных бурь, как обслуживать , чем мыть.

  А разве кто-то возражает? Эта картинка здесь для иллюстрации того, как мало нужно, оказывается, территории для того, чтобы удовлетворить потребности человечества в электроэнергии.
  Пыльные бури они, конечно, для таких установок опасны. Но если следовать этой логике, тогда и ветровые электростанции тоже не надо строить, ведь бывает иногда штиль даже на море, верно?

[Lieut]

Дело в том, что "аналогу" требуется миллионы тонн ежедневно. А поскольку у нас половина времени - ночь, остальное время, кроме экватора - неперпендикулярность падающего потока к поглотителю, у вас получается даже не паровоз, а нечто более хуже. 100 ватт/м2 поглощаемой энергии с кпд 1-2% выходного продукта. Сравниваем с мазутом - 39 МДж/кг. Чтобы получать продукт из расчёта 1 кг мазутного эквивалента в секунду, нам потребуется предприятие в 20 квадратных километров, квадрат со стороной в 4,5 км. Ради килограмма мазутного эквивалента. Соответственно, миллион тонн - 20·1000000·1000 = 20 млрд кв км. это в 40 раза больше площади суши на Земле. Или в 10 раз больше общей поверхности Земли
какой-то жалкий миллион... А нам нужно много миллионов 

Много миллионов тонн мазута в секунду - хорошие у вас потребности.

PS Электростанции на биомассе в Германии дают в среднем около 4,7 ГВт мощности, почти 10% всей выработки.

[NataliaS]

Ну совсем редких нет, но таки должны быть фосфор, цинк и молибден...

Ну, это не самые редкие элементы на земле.

[Скеп-тик]

Много миллионов тонн мазута в секунду - хорошие у вас потребности.

В сутки, в сутки. Суточная добыча нефти - 80-81 млн баррелей. Что соответствует примерно 11 млн тонн в сутки.
Можно, конечно, всю сушу уставить реакторами. Только на такое количество реакторов не хватит ни железа, ни стекла, ни нефти.

[Lieut]

В сутки, в сутки. Суточная добыча нефти - 80-81 млн баррелей. Что соответствует примерно 11 млн тонн в сутки.

В сутках 86 400 секунд. Делите ваши полученные площади на это число.

[Инопланетянин]

Ну совсем редких нет, но таки должны быть фосфор, цинк и молибден...

Ну, это не самые редкие элементы на земле.

В антиутопии Ефремова фосфор был потерян. С/Х с неумеренным использованием удобрений и их вымывание. Впрочем, его можно поднимать со дна морей, если получится.

[NataliaS]

В антиутопии Ефремова фосфор был потерян. С/Х с неумеренным использованием удобрений и их вымывание. Впрочем, его можно поднимать со дна морей, если получится.

Ну, если вы верите в антиутопию Ефремова, то скоро на земле не останется живых существ. Ведь все используют АТФ в качестве переносчика энергии, а фосфолипиды - важнейшие составляющие биологических мембран. И не только это.

[Инопланетянин]

Конечно, я не верю, что какие-то проигравшие борьбу государства сбегут на другую планету. Но насчёт фосфора и его вымывания в океан я считаю, надо что-то делать. Может траление дна с последующим рассеянием ила в верхних слоях океанов поможет?

[Кремальера]

Второе прочтение идеи алмазной батареи.
https://newatlas.com/energy/nano-diamond-self-charging-batteries-ndb/?utm_source=New+Atlas+Subscribers&utm_campaign=dbf47158ad-EMAIL_CAMPAIGN_2020_08_26_12_57&utm_medium=email&utm_term=0_65b67362bd-dbf47158ad-90223594
https://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_battery
и первая статейка:
https://www.electronicsweekly.com/news/research-news/diamond-nuclear-battery-generate-100%CE%BCw-5000-years-2016-12/

[AlexAV]

Второе прочтение идеи алмазной батареи.

Радиоизотопный источник на основе бетавольтаического эффекта. По сути близкий родственник этого: https://misis.ru/university/news/science/2020-08/6898/ . Только в изделии МИСиС используется никель-63 в качестве источника бета-частиц и кремний в качестве полупроводникового материала осуществляющего преобразование, а тут же предлагается углерод-14 в качестве источника и алмаз в качестве полупроводника.

Алмаз в качестве полупроводникового материала для бетавольтаического источника - вариант интересный, по сравнению с кремнием он куда меньше подвержен деградации под действием высокоэнергетических частиц.

А вот выбор С-14 в качестве источника не очень понятен. Изотоп довольно малодоступный, выделять его из облучённого материала сложно, требуется его относительно много (из-за слишком большого периода полураспада) и к тому же весьма радиотоксичный. Так себе выбор. Возможно для источников питания каких-то сверхдлительных космических миссий может быть интересен, а для большинства задач брать изотопы с периодом полураспада более 100 лет для радиоизотопных источников питания не очень целесообразно. 

[mbrane]

А вот выбор С-14 в качестве источника не очень понятен.

не знают куда девать после декомиссии блоки графита РБМК и аналогов ... идея продать отходы - прямо таки гениальная, только вопрос заключается в том что какая бы ни была там начинка за 5000 лет корпус то батареи точно развалится и  как всегда во всех таких гениальных идеях - узкое место утилизация... да и таки для мен остается несколько непонятный вопрос нужно ли изотопное разделение - далеко не дешевый передел

Второе прочтение идеи алмазной батареи.

какую-то агитку пишут
 "Think of it in an iPhone. With the same size battery, it would charge your battery from zero to full, five times an hour. Imagine that. Imagine a world where you wouldn't have to charge your battery at all for the day. Now imagine for the week, for the month… How about for decades? That's what we're able to do with this technology."
простое вычисление показывает  что при 5730 летнем полураспаде и 50 кэвном электроне , на 1 моль с-14 выделяеся мощность 0,02 Вт... но есть еще верхний защитный  слой  алмаза , есть корус, кроме того не вся энергия идет на образование пар

And it can scale up to electric vehicle sizes and beyond, offering superb power density in a battery pack that is projected to last as long as 90 years in that application

как........... ну пусть батарея у авто весом тонну - это 80 000 молей - это 1,6 квт ... таакое впечатления что для написания статьи нашли дурищу после окончания журфака

NDB has the potential to solve the major global issue of carbon emissions in one stroke without the expensive infrastructure projects, energy transportation costs, or negative environmental impacts associated with alternate solutions such as carbon capture at fossil fuel power stations, hydroelectric plants, turbines, or nuclear power stations. Their technology’s ability to deliver energy over very long periods of time without the need for recharging, refueling, or servicing puts them in an ideal position to tackle the world’s energy requirements through a distributed solution with close to zero environmental impact and energy transportation costs.
ну как же не ввернуть даже тут фразу о зеленом мире(коим тут вообще не пахнет) - тогда ни один грант не получить...

[AlexAV]

не знают куда девать после декомиссии блоки графита РБМК и аналогов ... идея продать отходы - прямо таки гениальная,

Так С-14 в том графите 25-100 Ки/т, не более. Это достаточно много чтобы превратить этот графит в опасный радиоактивный отход, но вот выделять чистый С-14 оттуда - задача не очень простая.  Можно наверное перевести в CF4 и крутить в центрифугах, но работы обогащения потребуется очень много и стоимость продукта будет очень не маленькой.

Подозреваю, что  получать С-14 облучением какого-нибудь нитрида в реакторе будет дешевле, чем отделять ничтожную примесь С-14 из груды графита. Но и так смысла особо не видно, есть более подходящие для этих задач изотопы.

[Проходящий Кот]

Сжигать его и запустить углекислоту в оранжерею.
Растения накапливают С-14 чуть больше, чем С-12.
Так что через много лет через листья и стебель С-14 накопится.   

[crazy_terraformer]

Наоборот.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF%D1%8B_%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0

Растения при фотосинтезе избирательно поглощают лёгкий изотоп углерода. Степень фракционирования зависит от биохимического механизма связывания углерода. Большинство растений интенсивно накапливают 12C, и относительное содержание этого изотопа в их составе на 15—25 ‰ выше, чем в атмосфере. В то же время злаковые растения, наиболее распространённые в степных ландшафтах, слабо обогащены 12C и отклоняются от состава атмосферы лишь на 3—8 ‰

https://antropogenez.ru/interview/876/

Изотопное фракционирование происходит в ходе всех химических реакций и при каждом фазовом переходе. Хотя изотопы одного элемента имеют одинаковые химические свойства, количественные характеристики, описывающие ход химических реакций, у них разные. Хороший пример, имеющий прямое отношение к рассматриваемому вопросу, - это фотосинтез. Углекислый газ, из которого растения синтезируют глюкозу, это смесь молекул 12CO2, 13CO2 и 14CO2 (вероятность найти молекулу, сделанную из 13С и 18О, отлична
от нуля, но очень мала!). Фермент, который делает этот синтез возможным, устроен так, что скорость реакции для 12CO2 выше, чем для более тяжёлых молекул. В результате синтезированная глюкоза имеет более лёгкий изотопный состав (больше 12С), чем исходная газовая смесь. Порядки величин здесь такие: атмосферный воздух имеет ?13С, близкую к -7‰, а в растительных тканях ?13С в среднем равна -25‰.

Отрицательные величины получаются из-за особенностей расчёта этой величины - по соглашению это разница между соотношением изотопов, измеренным в образце и в некотором едином для всех стандарте.

Из сказанного ясно, что конечный результат (изотопный состав синтезированной глюкозы) зависит от изотопного состава углекислого газа. Может ли он меняться? Конечно! Представим себе ситуацию, в
которой растения испытывают недостаток воды. Пытаясь ограничить потери дефицитного ресурса, они будут прикрывать устьица, через которые происходит газообмен между листом и атмосферой. В результате количество доступного для фотосинтеза углекислого газа уменьшится (за всё приходится платить), и фермент, обеспечивающий синтез глюкозы, будет использовать больше тяжёлых молекул. С очевидным результатом - изотопный состав глюкозы тоже потяжелеет. А из глюкозы синтезируются
все остальные молекулы в растениях, причём при этом тоже наблюдается фракционирование. Например, лигнин, пропитывающий стенки некоторых клеток древесины, на несколько промилле легче, чем целлюлоза.

[Проходящий Кот]

Главное, что разделение идет.
А дальше уже надо подбирать условия.

[mbrane]

Сжигать его и запустить углекислоту в оранжерею.
Растения накапливают С-14 чуть больше, чем С-12.
Так что через много лет через листья и стебель С-14 накопится.

и много лет - ооранжерея должна быть изолирована от внешней среды, ибо не дай бог вылетит это газ в атмосферу - начнется истерия по всем начеленным пунктам около оранжерей