Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[николай теллалов]

Тут сложность только в объёме добычи этих донных осадков, которая потребуется

роевые роботы (уместнее говорить о косяках акваботов), иммитируя поведение донных организмов, извлекают фосфорные соединения и транспортируют их на поверхность без "пустой породы"

[sharp]

роевые роботы (уместнее говорить о косяках акваботов), иммитируя поведение донных организмов, извлекают фосфорные соединения и транспортируют их на поверхность без "пустой породы"

Скорее проще будет эти самые донные организмы модифицировать, чтобы их поведение было более подходящим для нас.

[Проходящий Кот]

Энергия туда нужна.

[BlackMokona]

https://www.ixbt.com/news/2020/10/19/tesla-3-5.html

Данные исследования, проводимого в течение трех лет, говорят о том, что тяговые аккумуляторные батареи Tesla очень живучие. Уже не раз публиковались отчеты о том, что они имеют крайне низкую степень деградации, но новое исследование говорит о том, что, соблюдая определенные условия, такие батареи способны обеспечить пробег в 3,5 миллиона километров.

Исследователь Джефф Дан (Jeff Dahn) опубликовал доработанную версию своего отчета аккумуляторных батарей Tesla. В прошлой версии доклада он утверждал, что они способны обеспечить пробег в 1 миллион миль. Доработанная версия отчета говорит о том, что выносливость аккумуляторов на самом деле куда выше – они способны проработать свыше 2 миллионов миль (более 3,2 миллиона километров).
Энтузиаст тестировал аккумуляторные ячейки Tesla в течение трех лет, за это время они прошли свыше 10 000 циклов заряда/разряда. Более того, как оказалось, аккумуляторы неплохо себя чувствуют и после более чем 15 000 циклов заряда/разряда.

Но в расчет пробега пошел первый вариант, консервативный – с 10 000 циклов. Тут все довольно просто: если взять средний пробег в 350 км за цикл, то итоговый результат – это и есть 3,5 миллиона километров. При этом желательно соблюдать простые условия: не допускать стопроцентного заряда и разряда аккумулятора.

Исследователь отметил интересную особенность: тяговая батарея практически не деградирует при разрядке от 25 до 50 процентов – а это как раз те условиях, в которых она эксплуатируется в жизни. Так, в США средний американец в день проезжает не более 50 км. И если каждый день восполнять заряд батареи на эту же величину (скажем, если максимальный пробег составляет 500 км, то подзаряжать ежедневно с 70 до 80 процентов), то деградации или вообще не будет, или она будет минимальной. Так что в теории аккумуляторы Tesla и вовсе являются вечными.

[BlackMokona]

Австралийские инвесторы выделили 20 миллиардов долларов на постройку крупнейшей в мире солнечной электростанции на севере Австралии. Она будет занимать площадь в 12 тыс. гектар (120 кв. км.) и вырабатывать до 10 гигаватт, что будет рекордсменом среди солнечных станций (почти в пять раз больше текущего рекордсмена в Индии), и на шестом месте среди всех электростанций вообще (все в первой пятерке являются ГЭС).

Солнечный и сухой климат пустыни на севере Австралии позволит вырабатывать электричество круглый год. Станция будет снабжать электричеством часть Австралии, а также Сингапур (до 1/5 общей потребности этой страны). Кроме солнечных панелей, станция будет иметь 22 гигаватт-часов (80 тДж) запаса в аккумуляторах для стабильного запаса электричества.

Конструкция начнётся в 2023 г. и планируется завершиться в 2026 г.

https://pikabu.ru/story/v_avstralii_postroyat_krupneyshuyu_v_mire_solnechnuyu_yelektrostantsiyu_moshchnost_v_10_gigavatt_7784616
https://www.theguardian.com/environment/2020/oct/21/australian-outback-cattle-station-to-house-worlds-largest-solar-farm-powering-singapore

[Скеп-тик]

Австралийские инвесторы выделили 20 миллиардов долларов

Без цемента, алюминия и стали? Из глины и палок?

[BlackMokona]

Без цемента, алюминия и стали? Из глины и палок?

Переход продолжается.
Солнечная энергия будет обеспечивать производством всего этого

В Австралии развиты все стадии производства черных металлов - доменное, сталелитейное, прокатное, а также изготовление специальных сталей и сплавов и разные виды металлообработки. Большое развитие получила выплавка цветных металлов: меди, олова, цинка и т.п. Черная и цветная металлургия обеспечивают возросшие нужды машиностроения и других отраслей промышленности

[snickers]

Солнечная энергия будет обеспечивать производством всего этого

Кстати насчет хранения солнечной энергии...В Tesla создали батарею ресурс которой 3,5 миллиона километров и ее хватит на 40 лет для автомобиля Tesla. Но самое интересное тут не авто а сами графики зарядов/разрядов...

Видите внизу черный график, это если АКБ разряжать не более 25% то его емкость практически не деградируется...
Даже при 50% разряде деградации АКБ почти нет. К примеру обычный автомобильный АКБ при разряде в 50% от номинала очень быстро деградирует а если его разряжать на 100% то деградирует уже после пары десятков таких разрядов.
Оригинал статьи тут https://electrek.co/2020/10/18/tesla-battery-test-results-over-2-million-miles/ но по сути вопрос хранения энергии Маском решен.  Ну почти решен интересен все же вопрос стоимости сей батареи. Но судя по тому что она литий-ионная ничего сверхдорогого в цене быть не должно.
 СЭС заряжает АКБ один раз в сутки - днем, а ночью заряд она отдает и в итоге имеем -> 20 000 циклов /360 дней в году =  55+ лет. А срок службы фотопанели 22+ лет. Фактически имеем полный переворот в системе СЭС где теперь слабое звено не хранение энергии а сами солнечные панели).

[anovikov]

Это значит что б/у батареи которые будут оставаться после того как в хлам износится сама машина - будут скупаться для хранения сетевого электричества, в промышленных условиях нет проблем всё время держать заряд в заданном интервале и использовать их десятки лет.

[snickers]

Это значит что б/у батареи которые будут оставаться после того как в хлам износится сама машина - будут скупаться для хранения сетевого электричества,

В принципе вы правы, я с такой точки зрения вопрос не рассматривал, но там где есть разные тарифы на энергию, например ночью дешевле днем дороже, то да можно их использовать и так. Тут только надо рассчитать разницу в цене и потери при заряде/разряде АКБ.
Оно и для домашнего пользования как вариант...

[anovikov]

Так по мере распространения возобновляемой энергии эта разница будет везде - выработка же непредсказуема, и спотовые цены могут иметь огромные колебания. Речь не про домашнее применение, конечно.

[AlexAV]

СЭС заряжает АКБ один раз в сутки - днем, а ночью заряд она отдает и в итоге имеем -> 20 000 циклов /360 дней в году =  55+ лет. А срок службы фотопанели 22+ лет. Фактически имеем полный переворот в системе СЭС где теперь слабое звено не хранение энергии а сами солнечные панели).

Абсолютно некорректно. У батарей есть два вида деградации. Деградация от циклирования (в основном разрушение активной массы) и деградация от времени (медленное электрохимическое разложение электролита и т.д.). Это существенно разные группы процессов, вторая в текстах на циклирование, кстати, не определяется.

Даже если батареи 0 циклов сделают лет через 15 из-за процессов второй группы они отправятся на помойку.   

[snickers]

Так по мере распространения возобновляемой энергии эта разница будет везде - выработка же непредсказуема

Ну почему непредсказуема? Для СЭС день/ночь вполне предсказуемо как и продолжительность солнечного времени. Ну а облачность тоже при современных прогнозах погоды величина тоже предсказуемая.  Проблема в ином..изменить генерацию нельзя, ведь на погоду мы не влияем. Меньше еще можно а больше брать энергию не откуда. И это проблема.  Энергию негде запасать .. было негде. теперь будем надеяться что появиться где. А спотовые цены.. обычно у крупного потребителя есть долгосрочные контракты по времени и объемам и ценам потребления с генерирующим предприятием ТЭС/АЭС и пр. А вот то что не хватает или мелкие не прогнозируемые потребители.. это добирается на рынке и там да скачки цен влияют. Потому с ВИЭ никто из крупных потребителей дела иметь не хочет.. генерация не стабильная. Государства в среднем регулируют это тем, что источники ВИЭ сливают энергию в общий "котел" а от туда ее уже распределяют там где ее нехватка в первую очередь. В принудительном порядка.. то есть диспетчер не может дать потребителю энергию АЭС если в сети есть невостребованная энергия СЭС.. Сначала мил человек выгреби все это "зеленое " а уж потом сможешь покупать у иных видов генерации.  Ну как то так оно работает. Зависит от страны конечно но общий принцип вот такой. А возможность СЭС запасать энергию на ночь и потом ее выдавать все в корне меняет. У вас например пекарня и вы такой зеленый как кузнечик хотите покупать энергию солнца... но не можете, пекарня работает ночь что бы к утру иметь свежий хлеб,  а солнце светит днем. И все финиш. А теперь СЭС может запасти днем столько, сколько надо энергии и отдать ее пекарне ночью. Ну как то вот так.
 

Даже если батареи 0 циклов сделают лет через 15 из-за процессов второй группы они отправятся на помойку.   

Есть данные по временному сроку службы?
Если нет то на основании чего так решили? Заметьте речь идет не о "вообще" про литиевые батареи а конкретно про батареи Маска.
По ним временных данных нет, но это не значит что вы правы. Как впрочем и то что не правы).
Но в любом случае даже 15 лет это раза в 3-4 больше службы свинцового АКБ, у маня на авто редко больше 5 лет они отрабатывают). 3 -4 года в среднем, что бы нормально крутили.

[AlexAV]

Если нет то на основании чего так решили? Заметьте речь идет не о "вообще" про литиевые батареи а конкретно про батареи Маска.

Там используются те же компоненты электролита, что и в других (органический карбонат, LiPF6 и добавки). Соответственно и временная деградация будет близкой.

[AlexAV]

Энергию негде запасать .. было негде. теперь будем надеяться что появиться где.

На планете физически не существует достаточных запасов лития, чтобы использовать литиевые аккумуляторы для накопления энергии в объёме необходимом промышленным сетям (если на токой метод переходить повсеместно). В силу этого литиевые аккумуляторы для данных целей заведомо непригодны.

[anovikov]

Думаю это просто спроса не хватает пока. Будет спрос - будет и предложение, добудут лития... Нефть вот тоже уже совсем кончалась 10 лет назад, а сейчас внезапно оказалось что её даже треть извлекаемых запасов не удастся извлечь из-за потепления...

[AlexAV]

Думаю это просто спроса не хватает пока.

Спрос тут не причём. Литий просто весьма редкий элемент, и больше его от роста спроса в земной коре очевидно не станет. Кроме того его главные месторождения - рапа солёные озер и  соланчаков. Сколько новых, неизвестных озёр открыто после появления спутниковых снимков? Ни одного? Как минимум эта категория запасов (самых дешёвых) точно не вырастит.

Нефть вот тоже уже совсем кончалась 10 лет назад, а сейчас внезапно оказалось что её даже треть извлекаемых запасов не удастся извлечь из-за потепления...

Полная чушь. За всю историю из Земли было извлечено около 1300 млрд. баррелей нефти. А остаточные запасы описываются таблицей:



Смотрим колонку 2P, всё что за ней не запасы, а фантазии о запасах. Осталось 656 млр. баррелей. Таким образом, сейчас очевидно извлечено около 2/3 первоначальных извлекаемых запасов нефти. Т.е. по сути нефть действительно близка к полному истощению и истерика относительно глобального потепления к этому не имеет никакого отношения.

[anovikov]

Я убежден что когда нефть перестанут добывать из-за дешевизны оной + глобального потепления делающего её политически неприемлемым ресурсом, остаточных извлекаемых запасов будет во много раз больше чем сейчас.

[BlackMokona]

Ну почти решен интересен все же вопрос стоимости сей батареи.

Если это про новые батареи то меньше 100$ за киловатт

[AlexAV]

Я убежден что когда нефть перестанут добывать из-за дешевизны оной + глобального потепления делающего её политически неприемлемым ресурсом, остаточных извлекаемых запасов будет во много раз больше чем сейчас.

На каком основание? Геология таких не даёт точно, последние лет 10 минимум объём открытий новых месторождений был мал и близко не покрывал объём ежегодной добычи.