Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 839180 раз)

Mercury127 и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
В следующем году Tesla сдает в эксплуатацию аккумуляторный парк в 2,5 Гвт*час для маневрирования мощностями в Лос-Анджелесе.

И? Как это отвергает высказанный тезис? Обычный пример расточительства и идиотизма.

У ванадиевого редокс аккума электролит может хранится тысячу лет,без деградации.

Ванадиевый Red/Ox - да, чрезвычайно долговечен, там по большей части вообще портиться нечему. С ним только одна проблема - очень ограниченные ресурсы ванадия (кстати тесным образом связанные с ресурсами нефти, тяжёлая нефть - важный источник ванадия).

Оффлайн loky1109

  • *****
  • Сообщений: 2 614
  • Благодарностей: 149
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от loky1109
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).
А нафига аккумуляторы? Что, других способов запасения энергии нет что ли?

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Глядишь натрий-ионные появятся для стационарного применения?!

Тут важно с какими катодными и анодными материалами его удастся заставить работать со сколько-нибудь приемлемой долговечностью. Если там будет какой-нибудь ванадий, кобальт или никель - от замены лития на натрий будет мало радости, так как матриалы электродов будут требовать ещё более дефицитного сырья, чем литий.

У метал-ионных аккумуляторов, кстати, есть ещё одна проблема в части обеспеченности ресурсами - фтор. Почти все варианты электролитов для них содержат фторсодержащие соединения. А фтор тоже сырьё потенциально проблемное. Сейчас не на столько на сколько кобальт, никель, литий, но со временем с его доступностью могут быть очень серьёзные сложности (у него всего два экономически разумных источника - флюорит и газы образующиеся при производстве фосфорных удобрений из фосфоритов, и флюорит и фосфориты - ресурсы ограниченные и исчерпаемые). 

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
Облачная погода с полным штилем может и по неделе стоять, так что для балансировки таких вещей 24 часа - ещё даже мало.
Это уже сезонная регуляция, там конечно же не литиевые аккумуляторы должны работать.

Цитата
Приведите пример реального элемента для которого в целом, в глобальном масштабе, удалось достичь больше.
Приведите пример дорогого элемента, который используется не в виде микрометровых покрытий или добавок в сотые доли процентов.

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
А нафига аккумуляторы? Что, других способов запасения энергии нет что ли?
ГАЭС конечно. А для сезонной регуляции и ТЭС в резерве никуда не денутся.

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 10 741
  • Благодарностей: 475
    • Сообщения от Кремальера
Цитата
А нафига аккумуляторы? Что, других способов запасения энергии нет что ли?
Есть конечно.Но для мобильного применения ресурс Li-ion аккума очень важен.50 лет -не шутка.Как правило индустриального конструктива(даже самого примитивного) с таким возрастом даже в отсталых странах нет.
Цитата
С ним только одна проблема - очень ограниченные ресурсы ванадия
Ванадия 0,019% в земной коре.
https://www.livescience.com/29155-vanadium.html
« Последнее редактирование: 25 Окт 2020 [14:54:13] от Кремальера »
Fix me up with your sweet dose,
Now I'm feelin' like a ghost..(с)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Ванадия 0,019% в земной коре.

Из подмосковного суглинка его со сколько-нибудь приемлемой себестоимостью извлечь невозможно. А месторождений ванадия мало. Его общие запасы оцениваются как 22 млн. тонн (https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-vanadium.pdf) запасов и около 63 млн.т ресурсов. Для большой энергетики - это ни о чём.

Оффлайн loky1109

  • *****
  • Сообщений: 2 614
  • Благодарностей: 149
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от loky1109
ГАЭС конечно.
На некоторых СЭС вроде ещё в расплавах солей запасают, где-то читал.

Есть конечно.Но для мобильного применения ресурс Li-ion аккума очень важен.
Про мобильные устройства до автомобиля размером - это понятно, но разговор то не про них идёт.

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 10 741
  • Благодарностей: 475
    • Сообщения от Кремальера
Цитата
го общие запасы оцениваются как 22 млн. тонн (https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-vanadium.pdf) запасов и около 63 млн.т ресурсов. Для большой энергетики - это ни о чём.
Я сомневаюсь в этих цифрах.,все источники котоырые я видел,говорят о том что ванадия хватит(в отличии от того же лития).Для создания электролита  1 МВт*час VRFB требуется около 3,5 тонны пятиокиси ванадия,все остальное серная кислота.Окись стоит 10-10 евро за кг.
Fix me up with your sweet dose,
Now I'm feelin' like a ghost..(с)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
Я сомневаюсь в этих цифрах.,все источники котоырые я видел,говорят о том что ванадия хватит(в отличии от того же лития).

USGS в этом плане достаточно надёжный источник, если Вы видели оценки запасов радикально превышающие оценки USGS - Вам стоило бы привести ссылку. Ну а даже 63 млн. тонн ресурсов - это не очень много.

Для создания электролита  1 МВт*час VRFB требуется около 3,5 тонны пятиокиси ванадия

Ну вот и считаем. 63 млн. тонн нам максимум дадут 18 ТВтч ёмкости, даже для односуточного запаса мировой генерации не хватит. Причём нового в ближайший 1 млн. лет не завезут точно. :) Ну и ванадий очень важная лигатура при производстве стали (откуда он уже по сути не регенерируется), поэтому и этот объём будет из обращения вымываться. Не годится это, ванадия для того на планете просто нет.

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
У метал-ионных аккумуляторов, кстати, есть ещё одна проблема в части обеспеченности ресурсами - фтор. Почти все варианты электролитов для них содержат фторсодержащие соединения. А фтор тоже сырьё потенциально проблемное. Сейчас не на столько на сколько кобальт, никель, литий, но со временем с его доступностью могут быть очень серьёзные сложности (у него всего два экономически разумных источника - флюорит и газы образующиеся при производстве фосфорных удобрений из фосфоритов, и флюорит и фосфориты - ресурсы ограниченные и исчерпаемые).

Биотек и рециклинг будут замещать в новом чудном мире значительную долю традиционной добычи и переработки минерального сырья.
Фтор.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F
Цитата
Фторорганические соединения крайне редко встречаются в живых организмах. Фторид анионы являются слабыми нуклеофилами и сильно гидратированы, что затрудняет образование связи C-F. Биохимические пути, обеспечивающие включение фтора в органические соединения, изучены слабо.
В растениях
Целый ряд видов растений из засушливых регионов Африки и Австралии (Gastrolobium spp., Oxylobium spp., Dichapetalum spp., Acacia georginae, Palicourea marcgravii) способны образовывать монофторуксусную кислоту. Фторацетат обладает крайне высокой токсичностью и служит растениям для защиты от травоядных животных [7][8][9].

Семена африканского растений Dichapetalum toxicarious накапливают целый ряд фторорганических метаболитов (монофторолеиновую, монофторпальмитиновую, монофтормиристоиловую, ω-фтор-9,10-дигидроксистеариновую кислоты)[7][8][9].

У прокариот
Известен ряд стрептомицетов (Streptomyces cattleya и Streptomyces calvus), способных накапливать и синтезировать фторорганические соединения (фторацетат, 4-фтортреонин)[7][10].

Биосинтез
Единственный на сегодняшний день идентифицированный фермент, катализирующий образование связи C-F, это флюориназа[10]. Фермент обеспечивает образование 5'-фтор-5'-дезоксиаденозина, который является первым фторорганическим интермедиатом в пути биосинтеза других фторорганических соединений[7].
Известно 40 видов растений, накапливающих монофторацетат.
Генетическая инженерия позволит передать, соответствующие гены от стрептомицетов и этих 40 видов растений к быстро набирающим вегетативную массу приспособленным к разным типам климата и почв сортам культурных растений или диким видам, что позволит создать гмо-растения, вытягивающие фтор из почвы. Вегетативная масса и часть массы семенного материала может быть переработано различными способами. .
Растительная масса может быть преобразована пиролизом в биотопливо, уголь далее сожжен, а минеральный остаток экстрагирован различными реагентами для выделения фтора. Также возможно выделение фторорганики из растительного материала. Культивирование на гидролизате растительного материала гмо-штаммов прокариот(тех же стрептомицетов) или плесени., выделяющих более конценрированный продукт. Полагаю, что какие-то виды животных (только не млекопитающие) могут без вреда для здоровья поедать биоматериал, содержащий фторорганические соединения, и накапливать фтор в виде фтораппатита в составе скелета.
(кликните для показа/скрытия)
Всем может и не хватит, но у прынцев крови электромобили будут....
« Последнее редактирование: 25 Окт 2020 [19:50:07] от crazy_terraformer »
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
У метал-ионных аккумуляторов, кстати, есть ещё одна проблема в части обеспеченности ресурсами - фтор. Почти все варианты электролитов для них содержат фторсодержащие соединения. А фтор тоже сырьё потенциально проблемное. Сейчас не на столько на сколько кобальт, никель, литий, но со временем с его доступностью могут быть очень серьёзные сложности (у него всего два экономически разумных источника - флюорит и газы образующиеся при производстве фосфорных удобрений из фосфоритов, и флюорит и фосфориты - ресурсы ограниченные и исчерпаемые). 
Я тут регулярно вспоминал про азотнокислое вскрывание алюмосиликатов для получения глинозема. При котором попутно можно получать и кучу побочных элементов, до лантаноидов и тория включительно.
При кларке фтора 650 г/т фтороводород очень даже массово будет выделятся в процессе выпаривания растворов. На Земле фтора же в десятки раз больше, чем хлора.

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Это уже сезонная регуляция, там конечно же не литиевые аккумуляторы должны работать.
о сезонной зима /лет и говорить не приходится особливо в наших палестинах когда инсоляция палает в ноябре декбре на порядок...

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
На некоторых СЭС вроде ещё в расплавах солей запасают, где-то читал.
в марокко - там норамально все расплпилили бюджет  африканского банка реконструкции и развития - все поживились

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 627
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Я тут регулярно вспоминал про азотнокислое вскрывание алюмосиликатов для получения глинозема. При котором попутно можно получать и кучу побочных элементов, до лантаноидов и тория включительно.
дадда... всем известно твое зобби -  писанием юессиысленных химических реакций на стенах заборов...

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Часть азотной кислоты можно регенерировать, которая останется после окисления главным образом двухвалентного железа. Термическое разложение нитратов даст NO2.
Может для начала сплавить алюмосиликаты с карбонатом натрия? Плав размолоть и выщелачивать водой, алюминат натрия уйдёт в раствор как и силикат натрия, с раствором алюмината и силиката далее как в процессе Байера. Осадок нерастворившийся фильтруем и далее уже его либо сразу выщелачиваем соляной кислотой, либо сплавляем с хлоридом кальция и уже размолотый плав выщелачиваем соляной кислотой. Оставшиеся нерастворившимися алюмосиликаты уже добиваем хлористым обжигом с коксом или древесным углём.
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 078
  • Благодарностей: 565
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
  Сравнение выработки эл.энергии из возобновляемых источников по разным странам с 2000 года по сей день:
https://zen.yandex.ru/media/digit/sravnenie-stran-po-vyrabotke-elektroenergii-za-19-let-vozobnovliaemye-istochniki-infografika-5f467905930c4242d6215f33

 С анимацией!
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 078
  • Благодарностей: 565
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
  Вот ещё одна анимация. На этот раз по выбросам углекислого газа в атмосферу.

  https://zen.yandex.ru/t/%D0%B2%D1%8B%D0%B1%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%8B%20%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%B0
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
  Сравнение выработки эл.энергии из возобновляемых источников по разным странам с 2000 года по сей день:
https://zen.yandex.ru/media/digit/sravnenie-stran-po-vyrabotke-elektroenergii-za-19-let-vozobnovliaemye-istochniki-infografika-5f467905930c4242d6215f33

 С анимацией!
Жаль что нету разделения на типы генерации. В 2000-ом во всех странах в данном списке абсолютным лидером была гидроэнергетика, которая конечно вполне возобновляемая, но очень даже традиционная энергетика.
Даже рост Китая в основном из-за пуска ГЭС «3 ущелья».

А вот рост генерации ВЭС и СЭС за последние годы выглядел бы куда впечатляюще.

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 078
  • Благодарностей: 565
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
А вот рост генерации ВЭС и СЭС за последние годы выглядел бы куда впечатляюще.

  Ветровые установки сейчас критикуют. Будто бы для птичек вредно. Однако, если небольшая мощность, то мне кажется, что большого вреда для экологии не будет, а телефончик зарядить - можно.  :)
  И ещё почему-то приливные забросили. И, кажется, напрасно. Где-то выше в теме об этом вроде бы уже было.  И не только энергию, собственно прилива, можно использовать. В романе "Цусима" А.С.Новиков-Прибой описывал как инженер Васильев (в реале Владимир Полиэвктович Костенко) во время шторма стоял с часами в руках на корме броненосца "Орёл" и пытался подсчитать, сколько энергии штормовых волн пропадает зря.
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.