Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[sharp]

Не всем от этого хорошо. Много людей будет недоедать и голодать. Ресурсы плодородия почв тоже ограничены!

Не исключено, что поедание пищи, выращенной аграрным путем, станет в будущем большой экзотикой для богатеньких. А простой народ будет питаться комбикормом из клеточных культур и всякой спирулины, производимых промышленным производством. Сельхоз и аграрная промышленность же будет в массе своей перепрофилироваться под топливные сорта растений.

Обсуждалась возможность аккумулирования солнечного тепла. Подземный теплоизолированный сезонный аккумулятор тепла для обогревания коттеджа. Тепло запасается летом с помощью солнечных водонагревателей. Возможен нагрев и от избытка ветровой энергии. Сильный ветер бывает в любое время года. Преобразование энергии ветра в тепло можно осуществить и без электрогенератора. Непосредственное преобразование ветровой энергии в тепловую.

Ну во-первых, повторюсь, согласно вашему же подсчету, объем резервуара требуется, по меньшей мере, в 6-7 раз больше объема помещений. Даже выкопать такую яму, объемом в 6-7 коттеджей - задача не самая тривиальная. А вам нужно на этот объём поставить резервуар, очень хорошо сохраняющий тепло. Что это будет, термос? Или просто теплоизоляция? В любом случае, выглядит как развлечение для тех, кому деньги девать некуда, а значит - в массовом порядке не годится, и никакой глобальной проблемы не решает.

Первоначальную заправку аккумулятора горячей водой можно выполнить разными способами. Почему бы и не с помощью доставки горячей воды из экваториальных широт?

Тут надо определиться, или на месте греем, или каждый год доставляем откуда-то ещё, где нагрели более дешевой энергией. Но надо учитывать, что доставлять надо 1000 кубов на каждый небольшой коттедж, а это несколько десятков ж/д цистерн. Уверены, что стоимость доставки не перебьёт с лихвой всё, что вы пытаетесь сэкономить?

[Lieut]

Т.е. на 1 га нужно порядка 100 кг связанного азота в год, для их получения в свою очередь около 70 м3 метана (метан - самая термодинамически стабильная форма не окисленного углерода в системе органическое вещество-вода-углекислый газ,  соответственно в него можно перевести любую органику, кроме совсем уж несъедобной, вроде лигнина, а это делает производство аммиака через водород из метана довольно хорошо согласованным с сельским хозяйством) и 50 кВтч электричества. Минимальный сбор сухой массы, покрывающей эти энергетически затраты составляет что-то около 1.6 ц/га. Урожайность большинства растений на много выше. Т.е. даже при сборе 20 центнеров сухой массы с гектара (что опять же далеко не рекордные значения) на производство азотных удобрений будет уходить менее 10% производимой энергии биотоплива.   

Азотные удобрения получаются очень значительной частью затрат при производстве биотоплива, но говорить, что они превращают эту деятельность в мартышкин труд тоже не получается.

Если в качестве биотоплива использовать продукты переработки органики (этанол, масло, биогаз), то весь азот остается в связанной форме и практически полностью может быть возвращен в земли с органическими удобрениями. Калий, фосфор и другие биоэлементы тоже

[tof-tof]

Ну я вот, предлагаю плавучие поля солнечных батарей в Тихом Океане, если уж поля планктона не вызывают должного восторга. А чего? И пыли нет, и территория ничья и площадь большая.

Плавучие поля офшорных ветряков по 15-20mW каждый и то выглядят реалистичнее...
https://www.oedigital.com/news/491341-vestas-to-install-huge-15mw-offshore-wind-turbine-prototype-in-denmark

[Serg53]

Не исключено, что поедание пищи, выращенной аграрным путем, станет в будущем большой экзотикой для богатеньких. А простой народ будет питаться комбикормом из клеточных культур и всякой спирулины, производимых промышленным производством. Сельхоз и аграрная промышленность же будет в массе своей перепрофилироваться под топливные сорта растений.

У заключенных концентрационных лагерей самым большим деликатесом были печёные лягушки...

Можно ещё каждого здорового жителя обязать перед сном вырабатывать электроэнергию с помощью ножной динамомашины. Хотя бы по одному мегаджоулю. Тогда 1 миллиард за сутки сгенерирует миллион гигаджоулей энергии...

[ivanij]

  О Мезенской (и о других) ПЭС здесь уже было или нет?

https://maxpark.com/community/7300/content/7459694


   

(кликните для показа/скрытия)

Если попадает под критерий "мусорности"   О разделе "Вселенная, жизнь, разум." - можете удалить 

[AlexAV]

Если в качестве биотоплива использовать продукты переработки органики (этанол, масло, биогаз), то весь азот остается в связанной форме и практически полностью может быть возвращен в земли с органическими удобрениями. Калий, фосфор и другие биоэлементы тоже

Да, при этом выноса азота (и тем более других биогенов) с биотопливом происходить практически не будет. Естественно, в том случае, если отходы этого производства (жмых, остатки браги и т.д.) будут обратно запахиваться в землю.

При производстве этанола потерь биогенов не будет вообще. При производстве биогаза какие-то потери могут быть (из-за примеси аммиака в образующемся газе), но с этим можно эффективно бороться (отделить метан от аммиака - задача не сложная, скажем пропуская его через колонку с кислотным поглотителем, который будет отделять аммиак практически количественно). С маслом небольшие потери будут, но довольно незначительный (обычно масло содержит менее 0.1% азота, что даёт потери менее 1 кг азота на тонну получаемого масла).

Но необходимости азотных удобрений это не отменяет. Как минимум нужно компенсировать потери азота почвой из-за вымывания и денитрификации.

Масштаб потерь азота из-за вымывания описывается следующими цифрами:



(таблица из книги Пироговская Г.В. Поступление, потери элементов питания растений в системе «атмосферные осадки – почва – удобрение – растение»)

Т.е. составляет типичную величину в диапазоне 20 - 40 кг/га.

Типичный масштаб потерь азота из-за денитрификации - около 13 кг/га в год (https://www.publish.csiro.au/sr/sr99009).

Т.е. в отсутствии выноса азота с производимым продуктом 100 кг/га азота - конечно явно избыточное требование. Но вот ~30 - 50 кг/га для компенсации потери азота почвой из-за вымывания и денитрификации всё равно будет нужно.   

[FABIEN]

По всему видно, что вопрос источников энергии для FABIEN абсолютно идеологический, а потому весьма болезненный. Цифрами оперировать, к тому же, органически неспособен.
Поэтому просто ставим минус и не кормим тролля - само заглохнет.

Забавно, что человек продолжает модерировать этот форум 

[Novosedoff]

(таблица из книги Пироговская Г.В. Поступление, потери элементов питания растений в системе «атмосферные осадки – почва – удобрение – растение»)

Как интересно, что для питательных элементов такое большое значение, оказывается, играет фактор сезонности: хотя больше всего осадков каждый год обычно выпадает в летние месяцы, пик содержания в осадках летом наблюдается лишь для азотистых и фосфорных веществ, ну ещё калия. А, скажем, сульфаты, натрий и хлорид выпадают преимущественно зимой 

Автор объяснила это так:

Показано, что зимой наблюдалось повышение концентрации натрия и хлоридов в атмосфере, обусловленное ухудшением метеорологических условий рассеяния примесей, увеличением количества промышленных выбросов и противогололедных реагентов, замедлением химических процессов трансформации веществ, при низкой температуре воздуха. Снежный покров обладает высокой сорбционной способностью и является наиболее информативным объектом при выявлении техногенного загрязнения атмосферы. По этим причинам в снежном покрове городов накапливается основная масса атмосферных поллютантов

   

У заключенных концентрационных лагерей самым большим деликатесом были печёные лягушки...

 

(кликните для показа/скрытия)

[Проходящий Кот]

По всему видно, что вопрос источников энергии для FABIEN абсолютно идеологический, а потому весьма болезненный. Цифрами оперировать, к тому же, органически неспособен.
Поэтому просто ставим минус и не кормим тролля - само заглохнет.

Забавно, что человек продолжает модерировать этот форум 

Чего-то до вас  долго доходило.Уже и минусы отменили.

[Fall63]

Забавно, что человек продолжает модерировать этот форум 

Чего-то до вас  долго доходило.Уже и минусы отменили.

В его вечно пасмурной и вечно безветренной местности наконец-то наступил солнечный ветренный день. Естественно дали свет впервые за 4 года. Почему бы и не написать коммент в честь такого замечательного праздника .

[FABIEN]

Забавно, что человек продолжает модерировать этот форум 

Чего-то до вас  долго доходило.Уже и минусы отменили.

В его вечно пасмурной и вечно безветренной местности наконец-то наступил солнечный ветренный день. Естественно дали свет впервые за 4 года. Почему бы и не написать коммент в честь такого замечательного праздника .

Только уровень дискуссии за 4 года не сильно изменился) Поэтому хотел дать ссылки на две новости. В одной пенсионеры замерзли насмерть, потому что комунальщики отключили газ за долги. В другой какая-то испанская компания инвестировала 75 млрд. дол. в 60 ГВт чистой энергетики. Но думаю ссылки сюда кидать слишком много чести. Посмотрим ещё через 4 года сколько пенсионеров должно замерзнуть чтоб тут до людей начало что-то доходить.

[Fall63]

Посмотрим ещё через 4 года сколько пенсионеров должно замерзнуть чтоб тут до людей начало что-то доходить.

Вы лучче Святому Илону помолитесь покрепче - авось ниспосшлет огромные поля ветряков, солнечный панелей и ванадиевых батарей квадриллион тонн - авось и настанет великое светлое будущее, кто знает?

[AlexAV]

В одной пенсионеры замерзли насмерть

А... Это Вы про Британию. 

https://newizv.ru/news/world/26-12-2018/toplivnaya-nischeta-pochemu-v-anglii-umirayut-ot-holoda

Ну в этом году там должно быть особо велело. Цена на газ предрасполагает. 

[Fall63]

AlexAV

Кстати, раз мы уж заговорили об отоплении, не напомните, каковы перспективы у атомных электроцентралей? Насколько там сильно упадет КПД/EROEI? Ну хотя бы по классическим ВВЭР-реакторам, ибо БН у нас в штучных экземплярах, полагаю по ним расчетов нет на эту тему. Ибо когда газ кончится - не повезем же мы торф с Западной Сибири, дабы отапливать Москву, Самару и Воронеж

[MenFrame]

Ибо когда газ кончится

Электричество+тепловой насос.

[MenFrame]

Электричество+тепловой насос.

Дадут больше низкопотенциального тепла чем, АЭС+теплотрасса, или ТЭЦ + теплотрасса.

[tof-tof]

перспективы у атомных электроцентралей? .... отапливать...  Воронеж

С Атомным отоплением уже было и как раз в Воронеже https://ru.wikipedia.org/wiki/Воронежская_АСТ  Хотя может дешевле отапливать электрическом через кондиционер-тепловой насос? чем городить АСТ в досягаемости от города?

[Novosedoff]

Цитата: FABIEN от Вчера в 23:58:39
В одной пенсионеры замерзли насмерть

А... Это Вы про Британию.   

https://newizv.ru/news/world/26-12-2018/toplivnaya-nischeta-pochemu-v-anglii-umirayut-ot-holoda

Жуть. Российский агитпро предсказуемо не преминул бы раструбить эту историю, это так на него похоже и так хорошо укладывается в "линию партии"

Кажется, накануне mbrane тоже что-то пел про массовое отравление моющим средством Fairy в Англии от экономии, но его за хамство забанили. Теперь вот FABIEN...

[AlexAV]

Кстати, раз мы уж заговорили об отоплении, не напомните, каковы перспективы у атомных электроцентралей? Насколько там сильно упадет КПД/EROEI. Ну хотя бы по классическим ВВЭР-реакторам, ибо БН у нас в штучных экземплярах, полагаю по ним расчетов нет на эту тему.

Чисто в части технической сложности - атомное отопление это на много проще и дешевле, чем атомная электроэнергия. Попросту если мы уменьшаем температуру (и соответственно давление) производимого реактором пара, то это резко упрощает материаловедческие вопросы. Скажем, при температуре теплоносителя <200 градусов довольно дорогие циркониевые сплавы можно заменить на сплавы системы алюминий-магний, обладающие низким сечением захвата нейтронов и вполне удовлетворительной коррозионной стойкостью к воде в этих условиях (однако, при температуре теплоносителя выше 200 градусов алюминиевые сплавы мало применимы из-за катастрофического роста скорости язвенной коррозии)). 200 градусов слишком мало для эффективного производства электроэнергии, но вполне достаточно для отопления. Кроме того, при относительно низкой температуре теплоносителя его давление также будет сравнительно низким, что позволяет уменьшить массу конструкционного материала в АЗ и, соответственно, паразитный захват нейтронов в ней. Это является очень хорошей предпосылкой к использованию  в этой области тория.

Основная проблема в использовании ядерного отопления не техническая, а бюрократическая. Существующие требования ядерной безопасности требуют строительства реактора на достаточно большом расстояние от населенного пункта (в радиусе 25 км от реактора средняя плотность населения по существующим требованиям не должна превышать 100 чел/км2, что затрудняет размещение реактора ближе 25 км от крупных городов). А транспортировка тепла на большие расстояния связана с существенными техническими сложностями. Если это требование убрать - реактор является исключительно эффективным источником тепловой энергии, на самом деле куда более эффективным, чем электрической (ядерная энергия конвертируется в тепло с эффективностью лишь около 30%, а вот эффективность производства тепловой энергии у него будет близка к 100%, т.е. EROEI ядерного отопления в теории может быть в 3 раза выше EROEI  ядерного электричества, которое на самом деле тоже не такое уж малое). 

P.S. Кстати, ядерная энергетика очень хорошо в теории может взаимодополняемость биотопливную. Дело в том, что при производстве биотоплива из сельскохозяйственного сырья довольно большие затраты относительно низкопотенциального тепла (т.е. пара с температурой 120 градусов для стерилизации сырья, питания ректификационных колонок и других подобных нужд). А ядерный реактор (особенно если говорить о тории), пожалуй, наиболее эффективен как раз для генерации такого относительно низкопотенциального тепла. Производство высокопотенциального тепла, достаточного для производства электричества, требует куда более дефицитных и дорогостоящих материалов (скажем, цирконий-ниобиевые сплавы вместо алюминий-магниевых) и сопряжено с куда большей массой конструкционного материала в АЗ, и соответственно паразитным поглощением нейтронов, чем производство низкопотенциального малопригодного для производства электроэнергии, но вполне подходящего для отопления, стерилизации растительной массы или питания ректификационной колонки. Особенно если речь идёт о ториевом цикле очень чувствительном к паразитным потерям нейтронов в реакторе.

[Fall63]

Кроме того, при относительно низкой температуре теплоносителя его давление также будет сравнительно низким, что позволяет уменьшить массу конструкционного материала в АЗ и, соответственно, паразитный захват нейтронов в ней. Это является очень хорошей предпосылкой к использованию  в этой области тория.

Возможно будет получить КВ в районе 1 и более?