Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Serg53]

Химические методы накопления энергии всёж-таки компактнее или "долговечнее", чем механические, тепловые или электростатические.

Алюминий металл достаточно плотный, энергоёмкий, химически и электрически активный. В подходящих условиях может длительно храниться. Содержание в земной коре 8%!

[библиограф]

 Было уже!
Лет двадцать тому назад хотели построить генератор водорода для подводной лодки - и для
автомобилей.
Алюминиевый порошок активно реагирует с перегретым водяным паром при 300 С, на выходе водород - для выработки электричества в топливном элементе и чистый гидроксид алюминия.
Но получилось очень громоздко и трудности с регулировкой подачи порошка в реактор, тему закрыли, установку порезали на металл.
Самое обычное железо с водяным паром тоже даёт водород, Антуан Лавуазье получал этим способом водород для надувания воздушных шаров ещё в 1789 году!
Главное, с железом реакция обратима - надо лишь пропустить водород над горячей окисью железа -
образуется вода и железный порошок.

[ivanij]

Химические методы накопления энергии всёж-таки компактнее или "долговечнее", чем механические, тепловые или электростатические.

 Но это всё т.с. "вторичные источники". Ведь  аккумулятор надо от чего-то заряжать, а маховик чем-то раскручивать. Есть ещё, впрочем, и химические элементы - батарейки для фонариков. Неужели вы полагаете, что со временем реально создание таких "батареек", которые в будущем смогут играть роль большой энергетики?
 Хотя в разделе ВЖР возможны ещё и не такие фантазии... 

[Serg53]

Алюминиевый порошок активно реагирует с перегретым водяным паром при 300 С, на выходе водород - для выработки электричества в топливном элементе и чистый гидроксид алюминия.
Но получилось очень громоздко и трудности с регулировкой подачи порошка в реактор, тему закрыли, установку порезали на металл.

Ну, то что этот вариант получился плоховатым, ещё ни о чём не говорит! Обычный воздушно-алюминиевый гальванический элемент с подходящим электролитом развивает ЭДС = 2,1 вольта! Но использовать его надо быстро, хранению не подлежит!

Новые алюминий-воздушные батареи -
https://hightech.plus/2018/10/15/novie-alyuminii-vozdushnie-batarei-ne-nado-zaryazhat

Самое обычное железо с водяным паром тоже даёт водород

Железо хуже при длительном хранении, и его удельная энергия на единицу массы значительно меньше, чем у алюминия. Но, тем не менее железо-никелевые аккумуляторы вполне успешно функционируют! Очень прочные и неприхотливые, не боятся коротких замыканий, тяжелых режимов работы и т.п. Хотя и требуют периодической замены карбонизирующегося электролита.

Железо-никелевый аккумулятор -
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BE-%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1%83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80

[BlackMokona]

Ну есть же гидроэнергетика, есть биомасса /те же теплоэлектростанции на отходах деревообработки/. Всё возобновляемо

Потенциал ГЭС в развитых странах уже исчерпан, понастроили понимаш.
Биомасса требует полей, а там уже и так растёт всякое нужное такие дела.
Вот и приходится крутится

[Susamidim]

New Training to Meet the Global Phosphorus Challenge

В общем, фосфора при нынешних темпах потребления осталось на 40 лет, в лучшем случае на 80.

[Novosedoff]

New Training to Meet the Global Phosphorus Challenge

В общем, фосфора при нынешних темпах потребления осталось на 40 лет, в лучшем случае на 80.

Что за бред? Рыбы в океанах на 40 лет осталось? :-) С земли ничего не пропадает, закон сохранения массы не дает, даже если много потреблять пищи с регуляторами кислотности и зубную пасту

[AlexAV]

Что за бред? Рыбы в океанах на 40 лет осталось? :-)

Это не бред, а очень серьёзная проблема. Никакой рыбой вы 11.1 млн. тонн фосфора теряющихся с полей ежегодно не компенсируете.  Для этого потребовалось бы откуда-то брать ~5 млрд. тонн рыбы в год при сегодняшнем её вылове в океане около 96 млн. тонн в год (http://www.fao.org/3/ca9231ru/CA9231RU.pdf), плюс ещё 82 млн. тонн аквакультуры, но в плане возврата фосфора не всякая аквакультура одинаково полезна.

Увеличить вылов рыбы в 50 раз невозможно, нет её столько в океане. Поэтому при сохранение современных темпов потерь фосфора сельскохозяйственными угодьями это не поможет.

Точнее при правильном подходе фосфор из океанической рыбы и некоторых видов аквакультуры может уменьшить указанную проблему. Но для для того чтобы это можно было рассматривать как решение всё равно нужно, чтобы потеря фосфора с сельскохозяйственных угодий уменьшился по сравнению с современными значениями хотя бы раз в 10 (тогда появится какая-то возможность замкнуть сельхозугодия по фосфору за счёт маринокультуры водорослей и фильтраторов вроде мидий, доступный объем производства которых теоретически может быть больше вылова рыбы не подрывающего её популяцию). А это возможно только при радикальном пересмотре современных подходов к сельскому хозяйству (и скорее всего будет означать и определенное снижение урожайности и сильный рост трудозатратности в этой области).

Ну и, кроме того, чтобы это работало... нужно использовать, так сказать продукт вторичный, в качестве удобрения. Если канализационные стоки не возвращаются на поля, то тут никакая рыба не поможет. А по факту сейчас не делается даже это.

В общем лозунг "кто сдаёт продукт вторичный - тот питается отлично" это не антиутопия Войновича, а наше реальное будущее. Причём по сути единственное возможное.  

закон сохранения массы не дает

Фосфор по сути имеет однонаправленных геохимический цикл. Он смывается с материков и захоранивается в осадках абиссальных глубин океанов, откуда его возврат фактически не возможен. Его геохимический цикл замыкается только за счёт глобальной тектоники и субдукции океанической коры. Но это всё происходит на геологически большом масштабе времени (сотни миллионов лет). С практической точки зрения нужно считать, что фосфор вымываемый в океан теряется практически необратимо.

Сейчас естественное поступление фосфора в почву пашни (главным образом с атмосферными осадками) в 36 раз меньше его потери оттуда. Разница возмещается практически только за счёт внесения фосфорных удобрений, которые производятся из фосфоритов и апатитов. А это конечный и исчерпаемый ресурс. Как только из запасы закончатся - будут очень большие проблемы.

[crazy_terraformer]

Часть почв закисляем для выщелачивания фосфора из нерастворимых солей, а выращиваемые культуры(любящие кислые почвы) используем на корма, в пищу и биотопливо. Канализационные стоки и золу используем как источник фосфора.
Затем на месте закисленных участков после падения урожайности из-за вымывания фосфатов, организуем искусственные пруды с кислой водой для выщелачивания искусственного субстрата(молотых горных пород) для выращивания фотосинтетиков на корма, биотопливо....

[Novosedoff]

(кликните для показа/скрытия)

Что за бред? Рыбы в океанах на 40 лет осталось? :-)

Это не бред, а очень серьёзная проблема. Никакой рыбой вы 11.1 млн. тонн фосфора теряющихся с полей ежегодно не компенсируете.  Для этого потребовалось бы откуда-то брать ~5 млрд. тонн рыбы в год при сегодняшнем её вылове в океане около 96 млн. тонн в год (http://www.fao.org/3/ca9231ru/CA9231RU.pdf), плюс ещё 82 млн. тонн аквакультуры, но в плане возврата фосфора не всякая аквакультура одинаково полезна.

Увеличить вылов рыбы в 50 раз невозможно, нет её столько в океане. Поэтому при сохранение современных темпов потерь фосфора сельскохозяйственными угодьями это не поможет.

Точнее при правильном подходе фосфор из океанической рыбы и некоторых видов аквакультуры может уменьшить указанную проблему. Но для для того чтобы это можно было рассматривать как решение всё равно нужно, чтобы потеря фосфора с сельскохозяйственных угодий уменьшился по сравнению с современными значениями хотя бы раз в 10 (тогда появится какая-то возможность замкнуть сельхозугодия по фосфору за счёт маринокультуры водорослей и фильтраторов вроде мидий, доступный объем производства которых теоретически может быть больше вылова рыбы не подрывающего её популяцию). А это возможно только при радикальном пересмотре современных подходов к сельскому хозяйству (и скорее всего будет означать и определенное снижение урожайности и сильный рост трудозатратности в этой области).

Ну и, кроме того, чтобы это работало... нужно использовать, так сказать продукт вторичный, в качестве удобрения. Если канализационные стоки не возвращаются на поля, то тут никакая рыба не поможет. А по факту сейчас не делается даже это.

В общем лозунг "кто сдаёт продукт вторичный - тот питается отлично" это не антиутопия Войновича, а наше реальное будущее. Причём по сути единственное возможное.  

закон сохранения массы не дает

Фосфор по сути имеет однонаправленных геохимический цикл. Он смывается с материков и захоранивается в осадках абиссальных глубин океанов, откуда его возврат фактически не возможен. Его геохимический цикл замыкается только за счёт глобальной тектоники и субдукции океанической коры. Но это всё происходит на геологически большом масштабе времени (сотни миллионов лет). С практической точки зрения нужно считать, что фосфор вымываемый в океан теряется практически необратимо.

Сейчас естественное поступление фосфора в почву пашни (главным образом с атмосферными осадками) в 36 раз меньше его потери оттуда. Разница возмещается практически только за счёт внесения фосфорных удобрений, которые производятся из фосфоритов и апатитов. А это конечный и исчерпаемый ресурс. Как только из запасы закончатся - будут очень большие проблемы.

Спасибо, Алекс. Проблема понятна. Хотя я и не предлагал удобрять почву рыбой, но полагаю, что все что смывается в океан в итоге попадает в организм рыб и, как следствие, на наш с вами обеденный стол. Я правильно понимаю вашу мысль, что существующие технологии добычи фосфатов и апатитов не покрывают потребности С/Х, поэтому акции ФосАгро продолжат рост? 
http://www.mining-enc.ru/f/fosfatnye-rudy/

[Serg53]

11.1 млн. тонн фосфора теряющихся с полей ежегодно

Так было всегда или только последние 100 лет?

[Lieut]

Я правильно понимаю вашу мысль, что существующие технологии добычи фосфатов и апатитов не покрывают потребности С/Х,

Сейчас покрывают. Но запасы апатитов также конечны как и запасы нефти и т.д. И их окончание далеко не за горами.

[Novosedoff]

Я правильно понимаю вашу мысль, что существующие технологии добычи фосфатов и апатитов не покрывают потребности С/Х,

Сейчас покрывают. Но запасы апатитов также конечны как и запасы нефти и т.д. И их окончание далеко не за горами.

Тут написано  про круговорот фосфатов, добывают в основном из водорослей, которые легко множатся при жаре и недостатке кислорода на раз-два
https://ecosoft.ua/blog/fosfaty-v-vode/

[Lieut]

Тут написано  про круговорот фосфатов, добывают в основном из водорослей, которые легко множатся при жаре и недостатке кислорода на раз-два
https://ecosoft.ua/blog/fosfaty-v-vode/

Водоросли могут извлечь только тот фосфор, который растворен в морской воде.

[Novosedoff]

Тут написано  про круговорот фосфатов, добывают в основном из водорослей, которые легко множатся при жаре и недостатке кислорода на раз-два
https://ecosoft.ua/blog/fosfaty-v-vode/

Водоросли могут извлечь только тот фосфор, который растворен в морской воде.

Возможно, я не разбираюсь. А Саргассово море разве стало меньше за последние 100 лет?

[Lieut]

но, я не разбираюсь. А Саргассово море разве стало меньше за последние 100 лет?

Саргассово море крайне бедно биологически. Там водоросли накапливаются (сорванные с берегов) а не растут.

PS Я так понимаю сейчас там больше пластика плавает, а не водорослей.

[Serg53]

запасы апатитов также конечны как и запасы нефти и т.д. И их окончание далеко не за горами.

сейчас там больше пластика плавает, а не водорослей

Можно ли сделать вывод, что научно-технический прогресс приносит вреда больше, чем пользы и для людей и для биосферы в целом? Загрязнение окружающей среды очень вредными или трудно разрушающимися компонентами, исчерпание природных ресурсов, разрушение экологических ниш и т.д. и т.п...
  

[Lieut]

Можно ли сделать вывод, что научно-технический прогресс приносит вреда больше, чем пользы и для людей и для биосферы в целом? Загрязнение окружающей среды очень вредными или трудно разрушающимися компонентами, исчерпание природных ресурсов, разрушение экологических ниш и т.д. и т.п...

Жить вообще вредно, от этого умирают.

[Serg53]

Можно ли сделать вывод, что научно-технический прогресс приносит вреда больше, чем пользы и для людей и для биосферы в целом? Загрязнение окружающей среды очень вредными или трудно разрушающимися компонентами, исчерпание природных ресурсов, разрушение экологических ниш и т.д. и т.п...

Жить вообще вредно, от этого умирают.

Для тех, кто живёт эгоизмом одного дня (как самые примитивные животные) это безразлично. Но на основной вопрос о научно-техническом прогрессе, в этом нет ответа!

[pkl]

Я вот одного не могу понять: почему все альтернативщики так вцепились в эти пропеллеры и панели? Ну есть же гидроэнергетика, есть биомасса /те же теплоэлектростанции на отходах деревообработки/. Всё возобновляемо. Нет же, из всех возможных решений выбрать самые геморройные!

Возможно потому что для последних нужна вода и побольше, побольше. А ее в Техасе не так уже и много.

Но там же рядом Мексиканский залив. Но может, лучше попробовать поискать технические решения для воздушного охлаждения?