Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Классическая актиноидная пиротермия будет стоить от 5 до 20 раз дороже

Откуда сведения? Если смотреть на данные от JAEA, то при больших объёмах гидрометаллургический переработка раза 1,5 - 2 дешевле пироэлектрохимии, а при малых пироэлектрохимия даже дешевле (NEXT - это улучшенный PUREX по сути). В целом цена переработки получается весьма умеренной.



Выводы Росатома тоже близки, т.е. стоимость пироэлектрохимии и гидрометаллургии в целом соизмеримы (правда гидрометаллургия позволяет получить более глубокую очистку конечных продуктов, пироэлектрохимические методы менее селективны, что в прочем для замыкания топливного цикла быстрых реакторов особого значения не имеет).

Откуда Вы взяли цифру различий стоимости в 5-20 раз?

"Это либо неизлечимые фантазеры, либо неизлечимые жулики"(Бисмарк о коммунистах)

Ну так они не вечный двигатель же обещают. Эти обещания по крайней мере законов природы не нарушают. А получится или нет - посмотрим, технологические риски проекта действительно велики, уж очень большая в нем концентрация новшеств. Подождём до 2025 года (когда появится статистика практической эксплуатации), а там ясно будет.

[AlexAV]

Счетная палата сравнила зарплаты в дореволюционной России с современными

Интересно по какой методике они стоимость рубля 1900 года к стоимости рубля 2016 года определяли. Вообще интересно перевести цифры зарплат 1900 года и 2016 к какому нибудь стандартному товару (скажем пшенице) для лучшего сравнения. Надо будет поискать цены на зерно тогда...

[AlexAV]

Читал, доступных месторождений урана хватит на 2000 лет при современном уровне потребления. Тория раза в 4 больше, чем урана. Вот и получается порядка 10000 лет. Во времени назад это неолитическая революция. Вполне недурно. А там можно и о звёздах подумать.

Подтверждённые запасы тория меньше запасов урана. Хотя торий и более распространён в земной коре, но в силу особенностей химии малоподвижен и менее склонен образовывать месторождения.

Но главное не это. При наличие дешёвого ЗЯТЦ способного заместить все виды энергетики не хватит этого урана на 2000 лет. Точнее хватило бы при сегодняшних потребностях, вот только потребности станут совсем не современными. Если бы уголь потреблялся как в Англии 15 века, то его запасы там можно было бы считать почти вечными, вот только на практики в 2015 году там закрылась последняя шахта. Просто его последние пару столетий потребляли ну совсем не как в 15 веке.

Если есть избыток дешёвой энергии, то почему бы экономике не расти, ну скажем по 3% в год. И тогда имея на начальную дату запасы на 2000 лет окажется, что они будут исчерпаны промежуток времени:



k - экономический рост (при 3% соответственно k = 0.03), N_{max} - запас ресурса в годовых потреблениях на начальную дату. В итоге эти ресурсы формально на 2000 лет в этом случае будут исчерпаны всего за 137 лет. Даже если мы увеличим начальное количество ресурсов ещё в 10 раз, то срок увеличится только до 213 лет. Можно взять практически любое начальное количество ресурсов, а время их исчерпания изменится очень не сильно. Экспонента - функция очень быстро растущая.

Проблема в том, что любая жизнь (а цивилизация - лишь одна из форм жизни), имея избыток ресурсов, всегда растёт по экспоненте до их полного исчерпания. И практически не имеет никакого значения размер банки с дрожжами, на время за которое её содержимое будет утилизировано это почти никак не скажется.

На самом деле большие запасы исчерпаемого ресурса, как это ни странно, - в долгосрочной перспективе не благо, а бедствие. Съеден он будет всё равно весьма и весьма быстро, вот только за это время пока он есть сформируется зависимость от него, а когда его не станет можно оказаться у разбитого корыта, провалившись куда глубже, чем если бы его вообще никогда не было, способность жить без него попросту за время его использования будет утрачена за ненадобностью.

С возобновляемыми источниками это не очень то получается.

Цивилизация (и даже шире - жизнь вообще, в любой форме) устойчиво и долговременно может существовать только на потоке возобновляемых ресурсов и никак иначе. Вариант банки с дрожжами (причём размер банки совершенно неважен) долгосрочной устойчивости обеспечить не может в принципе. Это просто следует из общих свойств жизни вообще.

[AlexAV]

Чисто теоретический вариант - рост экономики просто останавливают. Вот говорят : "Мы будем производить столько-то и не больше. На больше - не выдаём лимитов на производство."

Такое положение неустойчиво. Попросту при избытке ресурсов получает преимущества тот, кто их интенсивнее использует. Если будет несколько независимых конкурирующих сообществ, то они просто в силу этой конкуренции будут вынуждены наращивать производство и потребление, т.к. экономных просто "съедят" соседи. Если же конкуренции не будет (мировое правительство, сговор верхушек технологических зон, не важно) - то тоже ничего хорошего не будет, только по иной причине. Просто социальная система будет накапливать ошибки и деградировать и в конце концов окончательно сгниёт и рухнет под собственной тяжестью (никакие внутренние системы защиты и контроля не помогут, задача "кто контролирует контролёра" решения не имеет, дарвиновский отбор по сути единственный механизм позволяющий сложным системам сохраняться неограниченно долго).

Т.е. получается дилемма. Если конкуренции социальный систем не будет - тогда внутреннее загнивание и распад. Если будет - тогда на короткой дистанции преимущества будет получать самый расточительный, и это будет толкать вверх производство и потребление, пока не съедят всё с соответствующим итогом. И то и то выглядит перспективой не очень.

Вообще  конечно лучшим бы вариантом было бы если ЗЯТЦ был достаточно хорошим, чтобы им можно было вообще пользоваться (обидно было бы жить на самой богатой актиноидами планете солнечной системы и никак не использовать это богатство:)), но недостаточно чтобы бесспорно выигрывать у всех других решений. Т.е. полезным, но нишевым продуктом для решения ограниченного класса задач. Скажем достаточно эффективным источником базовой генерации в энергосети, но не слишком пригодным для всего остального (к чему похоже в действительности и идёт, т.е. если АЭС и корабельные реакторы получили какое-то распространение, то все попытки применить атомную энергию в других областях особого результата не дали, ни в отопление, ни как источник промышленного тепла  и т.д.). Тогда появляется возможность, что мы естественным образом впишемся в геохимический цикл урана (уран морской воды - ресурс ведь по сути возобновляемый ), т.е. потребности в нем окажутся меньше потока урана с материков в океан (это около 15 тыс. т в год), а в таком режиме ядерной энергетикой можно будет пользоваться практически неограниченно долго. Проблемы дурных экспонент в таком случае будет устранена тем, что цивилизация будет лимитирована продуктивностью агроценозов (на которых будет держаться и продовольственное обеспечение, и химия и часть топлива). Поскольку такие ограничения будут иметь чисто объективный характер, то такое состояние может быть устойчиво.

[AlexAV]

Вы ошибаетесь, цивилизация - это не просто жизнь, а разумная жизнь и она может регулировать свой рост и потребление ресурсов.

Да ничего она не может регулировать. Если есть конкурирующие группы, то каждая из них вынуждена выбирать стратегию эффективную в краткосрочной перспективе (если этого не делать, до долгосрочной можно просто не дожить), а это делает их поведение не так уж сильно отличающимся от дрожжей в банке.

Многие перечислены в книге Дж. Даймонда "Коллапс". Тикопия там, Япония времён сёгуната.

Это вообще не о том. Япония времён сёгуната - это сообщество жившее практически на 100% исключительно на возобновляемых ресурсах. За счёт потока ресурсов, а не за счёт запасов. Такой режим имеет устойчивое равновесие хоть у бактерий, хоть у людей. Нет тут между ними никакого различия. Если вернуться к аналогии с дрожжами - то  Япония периода сёгуната - это не просто банка, а банка в которую опущены две трубки. По одной с постоянной скоростью подаётся свежий субстрат, а по другой с той же скоростью отводятся продукты. Да, в этом случае биологическое сообщество там вполне может иметь стационарное устойчивое состояние (ну до тех пор пока мы подаём свежий субстрат в банку ). Собственно я и веду речь о том, что жизнь может устойчиво существовать только на потоке ресурсов, но не на их запасах, это заложено в самой её природе и не важно что это за жизнь - бактерии или люди.

Не 3%, а 0,000003%, с небольшими откатами назад.

Скорость роста в условиях конкуренции будет стремиться к проценту чистого прибавочного продукта (т.е. того что удалось получить за вычетом затрат на поддержание системы) к объёмам фондов. Если у вас это соотношение будет 0,000003%, то значит у такого общества вообще нет никакого запаса прочности, полученный продукт едва-едва покрывает потребности. Такое общество по сути не жилец, рухнет от любой случайной флуктуации.

[AlexAV]

Комментарий модератора раздела

Почистил околополитический флуд. В дальнейшем обсуждение политических проблем конкретных государств прошу избегать, тема на самом деле куда шире.

[AlexAV]

Уголовный кодекс существует давно. На убийство - серьёзное наказание. А почему эта договорённость не рухнула ?

Он поддерживается централизованными структурами государства. Как только государство распадается всё имеет тенденцию быстро скатываться к ситуации племён Полинезии. Проблема в том, что установить ограничение на всей планете может только единое централизованное мировое государство, а тут возникают проблемы с устойчивостью такой конструкцией.

Если же у нас несколько конкурирующих технологических зон, то они просто не смогут позволить такое самоограничение. Кто себя ограничил - тот проиграл. Здесь существенны временные масштабы. Нарушив ограничение (если остальные их соблюдают) можно задавить конкурентов за несколько десятилетий, а неприятные последствия будут только через несколько столетий. Это неизбежно будет создавать иллюзию, что вот мы вот сейчас чуть-чуть нарушим, разберёмся с соседями, а потом всё вернём назад, только имея больше ресурсов (и наши и отобранные у соседей), что в конце концов неизбежно будет вести к распаду всей системы ограничений.

[AlexAV]

У нас в чём проблема ? В том, что возобновляемые могут обеспечить максимум "средневековье с электричеством" а невозобновляемые вызывают экспоненциальный рост который их уничтожает в исторически ничтожный срок. Значит нам нужна схема контроля экономики - и тогда ЗЯТЦ обеспечит нам уровень жизни гораздо выше чем "средневековье с электричеством" на 10000 лет. А значит это вполне потянет на основу "политической программы"...

На самом деле "выше средневековья с электричеством на 10000 лет" - в глобальном плане это совершенный провал и катастрофа. Человечество живёт уже 100 тыс. лет и даже на уровне палеолита имело все шансы прожить не меньше. Это же касается и средневековья с электричеством, оно и 10 млн. лет может прожить (может конечно и не прожить, тут как повезёт... но его убьёт не внутренняя не сбалансированность, а медленные генетические процессы у человека и эволюция биосферы как целого, это факторы от которых вообще на самом деле защититься невозможно, их даже заметить и осознать будет очень трудно, просто в мире и в человеке из тысячелетия в тысячелетие будет что-то слегка, едва заметно, меняться, а по пришествию очень большого времени окажется, что эти ничтожные, едва заметные, изменение на самом деле были маленькими шажками к могиле, от этого никакой ЗЯТЦ с термоядерной энергетикой не спасёт, да вообще ничего не спасёт), если очень повезёт, то 100 млн. лет может прожить (ведь есть же на планете консервативные роды-долгожители вроде Triopsidae или Acipenser, так в конце концов почему почётное место в этом ряду не занять ещё и Homo?).

Свести себя в могилу за несколько за несколько тысячелетий в этом смысле будет полнейшим провалом, значить, что переход к цивилизации был самой большой ошибкой человека в его истории. Будет жалко и обидно если нас ждёт такой финал...

[AlexAV]

А средневековье сможет производить эти устройства ?

Солнечные батареи - вопрос. Здесь надо понимать, что когда говорится "средневековье с электричеством", то имеется ввиду конечно не точный аналог исторического средневековья, а лишь маркирует уровень, что оно сможет производить имея уровень организации средневековья, но современный уровень научных и технических знаний, а что не сможет - это довольно сложный и интересный вопрос (во многом кстати он сводится к тому сможет ли его организовать малая группа людей без сложной административной системы или нет). А вот что касается ветрогенератора... История ветрового колеса насчитывает более 1000 лет, и во вполне историческом средневековье его строили и использовали, а значит смысл был. Приделать к нему ещё и электрогенератор (от чего его полезность ещё больше вырастет) - дело не сложное. Так что ответ относительно него однозначно положительный.

[AlexAV]

А можно ли было бы создать из них цельную энергетическую систему ? Синхронизация, резервирование мощностей... Даже современные ветряки не достигли этого уровня...

Зачем? Никакой сети конечно. Мельница с генератором от которого питается какое-то оборудование и всё (хотя водяное колесо здесь лучше, стабильнее).

Но ведь нам надо добывать и плавить медь, тянуть проволоку, производить другие металлы для электродвигателей...

Медь плавили и проволоку тянули ещё в древнем Египте, вообще без электричества. А электричество позволяет это всё механизировать. Ну и плюс плавить и восстанавливать металл можно в индукционной печи, тоже устройство не так уж что особо хитрое, а топливо бы экономило по сравнению с историческим средневековьем радикально.

Сомневаюсь, что можно все эти предприятия запитать от разрозненных генераторов, которые то крутятся, то - нет...

Ветровой генератор для печи не лучшее решение (или надо как-то решать проблему аккумуляции), а вот с водяным колесом - более чем. Печь для плавки металла не обязаны быть мегаваттной мощности, это может быть и небольшая печь мощностью несколько киловатт, что-то типа этого (http://labdepo-rt.pulscen.ru/goods/10951297-laboratornaya_induktsionnaya_plavilnaya_pech_serii_afi02_afi06).

Так что если никто им "за красивые глазки" электрическую инфраструктуры не подарит

Не обязательна электричеству инфраструктура. Оно и без неё чрезвычайно полезная технология, причём ещё и простая в сущности, легко воспроизводимая. Электричество - скорее всего это часть тех знаний человечества, что скажем и колесо или земледелие, т.е. того фонда, который ни при каком катаклизме практически никогда не исчезает.

[AlexAV]

Накопительные пруды для наполнения водой Торквамеда запретит?

Кстати да, очевидное и вполне доступное средневековью решение. Пруд на возвышенности куда качают воду ветряные мельницы и водяное колесо, которое уже даёт стабильную мощность для оборудования. Малая ГАЭС в сущности.

[AlexAV]

плавить можно - восстанавливать нельзя..

Я имел ввиду шихту с восстановителем естественно, т.е. скажем смесь окисла железа с угольным порошком и флюсом. Экономия в том, что восстановитель будет расходоваться только на восстановление, а не на нагрев.

Печи медленно регулируемые устройства - больший температурный градиент (откдючилось электричество) - пощли термонапряжения и трещины...

Ну это да, печи аварийного отключения не любят. Поэтому в описанных условиях - только водяное колесо (или связка ветреного с импровизированной миниГАЭС, т.е. парой прудов с разным уровнем воды).

для вторичного передела - да...не уверен что такое же компактное оборудование вы сделаете для сложного многостадийного передела (электролизные печи, обороудования для производства флюсов, мельницы, добыча коксующегося угля или друггог восстановителя и протчая протчая)...и это все при условии катастрофически плохой рудной базы

Мы же об условном средневековье говорим с ремесленным производством масштаба скорее лабораторного. Ну сколько там потребности в том железе, килограмма четыре в год на человека (это реальный масштаб потребления железа скажем в Англии 14-го века). Выплавка в день  килограмм по 5-10 - и вот уже потребности не совсем маленького населённого пункта обеспечены. Столько материала можно практически вручную обработать, а уж даже с минимальной механизацией - тем более. Ну и квалифицированный химик в таком масштабе даже из придорожного суглинка это железо сварит.  

[AlexAV]

А вот с цветной металлургией  придется распрощаться ежели основным источником энергии станет ветряк или водное колесо

Ну с алюминием и магнием неразрешимых проблем не видно (учитывая что масштабы единичного производства практически лабораторные). Сырьё удовлетворительного качества на планете земля для них вполне доступно. Ну а что касается редких элементов - то с ними в любом случае всё очень плохо.

[AlexAV]

да и печь с трасформатором уже не отремонтируешь  - потому как спецмальная сталь нужна

Магнитомягкого железа высокой чистоты  - достаточно.

и производимой продукции (за счет хреновой очистки и отсутствия легирующих элементов).

Очистку любую можно сделать, тем более в таких объёмах (там где это действительно надо). Хлорирование/бромирование железа с последующей ректификацией летучих галогенидов. С определёнными усилиями даже ОСЧ.

Вообще в лаборатории квалифицированный химик может очень многое сделать. А масштабы производства здесь по сути лабораторные.

[AlexAV]

кстати вот задумался тут - а чем вы обмотку возбуждения генерторов ГЭС будете запитывать в отсутствии сети, и отсутствии постоянных магнитов...выпрямителей тока тоже не будет  -пик ртути уже прошел силовые полупроводники требуют редких элементов

Есть схемы с самовозбуждением где всё это не надо. Скажем классический генератор Грамма.

и даже не очень редких - никель, хром, марганец, медь

Мария Кюри как радий из урановой смолки извлекала? А меди в подмосковном суглинке больше, чем радия в урановой руде. Если будет совсем острая потребность - всё возможно. Правда все эти металлы устойчиво перейдут в разряд драгоценных.Использовать их будут о-очень редко и только там, где без них вообще никак.
 

нержавейка прощай , химия прощай

Нержавейка как массовый материал - действительно прощай (но это кстати в любом случае). А вот с химией что произойдёт? Наскрести чуть-чуть на катализаторы меди, цинка, никеля вполне можно, но требуется же их совсем копеечное количество.

[AlexAV]

Почему? При чём тут вообще неограниченное потребление ресурсов? Конкурировать можно по-разному, а не тупо наращивая их потребления и получая в перспективе труднорешаемую проблему их истощения.

Любое сообщество производит некоторое количество продукта (P) и кроме того вынуждено тратить некое количество этого (С) просто на поддержание собственной структуры (эта величина конечно разная для разных обществ, в общем случае, как правило, чем общество сложнее тем ему требуется больше ресурсов для простого выживания, чтобы просто не развалиться). В результате у общества остаётся P — C «свободного» продукта на решения прочих задач не связанных напрямую с выживанием здесь и сейчас. Собственно с точки зрения конкурентоспособности общества важен не столько сам продукт P, сколько «свободный» P — C (а также «запас прочности», т. е. доля продуктивности которую общество может потерять без риска развалиться (P — C)/P). Именно поэтому варвары не так уж и редко крушили империи, продуктивность у них меньше, но стоимость поддержания структуры общества тоже, в итоге свободных ресурсов у них может оказаться больше чем у загнивающей империи, которая едва-едва сводит сводит дебит с кредитом (при том что её экономика формально могла быть значительно больше). И эти свободные ресурсы, которыми общество может  произвольно распоряжаться — для успешной конкуренции играют решающую роль. Причём не важно какую форму эта конкуренция имеет. Если военную — то тот у кого это P — C больше построит больше танком и самолётов, выпустит больше снарядов с известным финалом. Если мирную, экономическую и идеологическую -  тот кто имеет больше свободных ресурсов — покажет лучшую картинку жизни своего населения, сможет больше вложить (и получить лучший результат) в различные формы пропаганды («правильные» исторические исследования, медиа-продукцию и т. д.), осуществить знаковые и показывающие превосходство его общества проекты (какой-нибудь полёт на Луну скажем). И т. д. Даже если прямой борьбы нет (т. е. ни горячей, ни холодной войны), то общество с большим запасом прочности  (P — C)/P покажет лучшую устойчивость к неблагоприятным колебаниям условий среды, это тоже форма конкуренции. Т.е. любое общество количество свободный ресурсов в своём пользование будет стараться увеличить (а кто не будет — за теми придёт старик Дарвин ). Причём эти ресурсы нужны здесь и сейчас, а не в какой-то отдалённой перспективе (причём это людей особенно касается, у нас ведь больше преобладает прямое, активное и целенаправленное подавление конкурентов, войны в горячем или холодном виде, а не просто ожидания, что сосед умрёт раньше тебя по естественным причинам, как у каких-нибудь губок , человек весьма агрессивный вид). Т.е. до тех пор пока увеличение производства будет увеличивать и свободный продукт, то его в условиях конкуренции и всем придётся наращивать, чтобы просто соседи не съели. Пока выполняется условие 1 — dС/dP > 0 потребление ресурсов будут наращивать. И тут мы подходим к главному отличию Японии эпохи сегуната или скажем средневековой Европы от общества сидящего на больших запасах не возобновляемых ресурсов.

Нет, это Вы не поняли мою мысль: в той книге подробно описано, КАК они этого добились.

Я читал эту книгу. Однако надо отметить, что все аграрные общества железного века были достаточно стабильны (по крайней мере стабильны в среднем, испытывая циклические колебания около положения равновесия). Япония в этом плане уникальным примером стабильности не является. Вот скажем график по душевого ВВП северной Италии c 14-го века. С 14-го по конец 19-го века он весьма устойчиво удерживал постоянный уровень:



Население, если не считать чёрной смерти (здесь конечно были и внутренние экономические причины, но новая форма заболевая собственно ответственна за значительную часть обвала середины 14-го века, а это всё же экзогенный фактор) довольно стабильно. Рост с 15-го века плавны в целом обеспечен приростом эффективности сельского хозяйства, циклические демографические кризисы (скажем в середине 17-го века) не глубокие:



Общества которые разрушались без остатка как правило это всё-таки неолит, в железном веке такого на крупных территориях уже не происходило (коллапс Римской Империи был уже далеко не столь тотальным, как скажем катастрофа бронзового века, осталась Византия, остались многие институты римской империи (церковь например), сохранилась письменность, а через них культурная преемственность с античным миром, собственно это было уже не полное разрушение цивилизации, а лишь снижение её уровня).  Производительности труда в железном веке уже устойчиво хватало для поддержания сравнительно сложных государственных структур, в неолите ещё не всегда (что касается примера норвежских колоний в Гренландии, то это как раз пример общества жившего на условные «0,000003%» прибавочного продукта, условия там были тяжёлые и возможности производства едва-едва сходились с минимальными потребностями, такое общество может погибнуть от любых случайных причин, для районов с более благоприятным климатом в железном веке такое нетипично).

Вообще Вы не там ставите акцент. Надо задаться вопросом почему вообще классические общества (в том числе Япония периода сёгуната) вообще могли находиться в стабильном состояние? Какие механизмы поддерживали его устойчивость? Ответ здесь кстати не так уж и сложен. Рассмотрим простую модель. Есть некая конечная территория с ограниченной урожайностью и есть некое количество крестьян её обрабатывающее. Как будет зависит продукт этой территории территории от количества работающих. Это в первом приближении будет функция:



Удовлетворяющая следующим свойствам: f(0) = 0 (если никто не работает, то и продукта не будет), f'(0) > 0, f''(0) > 0 (при малом числе людей будет сильный эффект кооперации, разделения труда и масштаба, производство, пока людей мало, будет расти быстрее, чем число людей), f'''(x) < 0 (учёт принципа падающей отдачи) и наконец:



где С — конечное число. Кроме того каждый крестьянин должен что-то есть, и эти издержки будут расти линейно. Тогда свободный продукт, который может создать такое общество очевидно:



При заданных свойства функции f(x) свободный продукт будет иметь следующие свойства. Во-первых у него всегда очевидно будет существовать максимум , если число людей больше некоторого количества, то при увеличение населения производство начнёт увеличиваться медленнее, чем расти потребности населения. Во-вторых у него будет существовать точка, где растущая отдача от масштаба, начнёт переходить в падающую (т. е. f''(C1) = 0):



Если людей будет слишком мало (левее А), то их будет недостаточно для поддержания разделения труда, сохранения и передачи знаний и навыков, всё просто развалится (в действительности такое происходит редко, разве что на малых островах). Между А и B рост населения предельно выгоден, пределов ресурсов невидно, а благодаря углублению разделения труда производство растёт растёт быстрее населения, чем больше людей — тем все богаче, рост здесь будет практически экспоненциальным. В B начинает ощущаться нехватка земли, растущая отдача сменяется падающей, где-то в этой области рост благосостояния отдельного жителя при росте населения сменяется падением, хотя общий суммарный свободный продукт общества продолжает расти с населением, в точке С и он достигает максимума, после чего и сила общества в целом и благосостояние его жителей начинает уменьшаться с населением, в конце концов переходя к мальтузианской катастрофе в D. Т.е. в этом случае существует оптимальная численность населения, когда конкурентоспособность общества максимальна. И меньше плохо, и больше не хорошо. Соответственно при конкуренции будут выигрывать общества, имеющие эффективные механизмы их удержания в окрестности точки С, т. е. сопротивляющиеся как чрезмерному расту населения, так и его падению. Это делает ситуацию подобной Японии периода сёгуната устойчивой, т. к. на самом деле эти ограничения служат не для уменьшения чистого продукта, а для его максимизации, что обеспечивает максимальную возможную  конкурентоспособность общества при данных условиях и данных технологиях. Сказанное можно применить не только к населению, но и к капиталу в этих условиях.

Если же у нас не поле, приносящее каждый год один и тот же стабильный урожай, а конечное месторождение, то ситуация становится совершенно иной. Функция f(N) будет иметь совершенно иные свойства (правда в этом случае скорее правильнее рассматривать её не как функцию населения, а скорее капитала).  У неё фактически не будет горизонтальной асимптоты, оптимальный по экономики срок разработки месторождения — несколько десятилетий (что для интересующего нас масштабов времени — лишь мгновение), т. е. функция f(N) будет растущей в бесконечность, причём с растущей отдачей. Чем быстрее добываешь — тем дешевле получается, чем больше производишь — тем дешевле продукт (из-за эффекта масштаба). Здесь это значит набор условий: f(0)=0; f'(0)>0; f''(x)>0 для любого x. В этом случае чистый продукт P-C максимума не имеет и оптимальной стратегией является рост производства в бесконечность... до тех пор пока весь ресурс не будет исчерпан и всё не обрушится. Все попытки самоограничения при таких свойствах f(x) будут элиминировать в результате конкуренции.

Зависимости издержек от объёмов производства для случая возобновляемого ресурса который выдаётся фиксированной порцией, и для случая когда мы сидим на месторождение с фиксированными запасами, но практически неограниченной мгновенной добычей — существенно различны. Из-за этого в первом случае механизмы самоограничения могут быть устойчивы, а во втором нет.

Приходилось читать /и видеть графики/, что на протяжении почти всей истории человечества экономический рост был мизерным. И общества как то справлялись! Потребление ресурсов в любом случае придётся стабилизировать, в т.ч. и при использовании возобновляемых ресурсов.

Это верно. Но здесь очень существенный вопрос почему оно не росло. Классические общества не росли (точнее очень медленно росли в рамках темпов технологических инноваций) по причине, что они и так находились в локальном оптимуме эффективности, т. е. инвестиции в производстве сверх имеющегося уровня были бессмысленны, т. к. не вели к росту производства (нет смысла в создать производство если его невозможно обеспечить сырьём, а поток сырья хоть и относительно стабилен, но фиксирован, и увеличить его в рамках того технологического уровня невозможно). Чистый прибавочный продукт средневекового общества был достаточно значительным, а устойчивость высока. Иначе бы ничего подобного не строили бы:





Вы же говорить об абсолютно ином случае. Инвестиции в Вашем случае выгодны, т. е. ведут к росту производства и увеличению чистого продукта, но на них просто нет средств, т. к. сам этот чистый продукт (который можно использовать для инвестиций) очень мал. А низкий чистый продукт с устойчивостью как раз несовместим. Одно дело не инвестировать из-за нерентабельности инвестиций, а совсем другое когда просто инвестировать нечего, и так едва-едва на пластиковую кашу хватает.

Неплохо так, да? Там в комментариях люди судорожно пытаются придумать новые источники потребления энергии, чтобы оправдать необходимость внедрения ЗЯТЦ и УТС! Признаться, у меня, когда прочитал это, произошёл разрыв шаблона. 

Да нет, нисколько. Просто общество подходит к гране, где перестаёт окупаться. Чистый прибавочный продукт обращается в ноль и всё начинает потихоньку сыпаться. Попросту видимо стоимость энергии уже по сегодняшней стоимости начинает приближаться к пределу, где это становится обезьяньей деятельностью. И больше такой энергии никому не нужно, точнее нужна но совсем не по такой цене. Кстати при уходе прибавочного продукта в отрицательную область всё не рассыпается мгновенно. У общества есть запас прочности, накопленных инвестиций, которые позволяют ему не развалиться мгновенно. Но начинают развиваться патологические процессы, которые кратковременно позволяют сократить издержки, но долговременно ведут к катастрофе. Идёт недовоспроизводство населения, накопление невозвратных долгов, недовложение в инфраструктуру и науку, снижение качества образования  и т. д. А по исчерпанию запаса прочности всё сыпется  пороговым образом.

[AlexAV]

Черном море. Сергей Гулин, завотделом радиационной и химической биологии Института биологии южных морей доктор биологических наук -> по предварительным оценкам, в украинской экономической зоне Черного моря запасы метана минимум равны 100 годовым добычам метана в Украине. Смотрим на то время добычу метана в этой стране -> около 20 миллиардов кубометров газа в год. 100*20 .

Это не запасы, а фантазии о запасах. Тонкий слой клатратов на огромной площади, который вообще никак не извлекаем. Пробует что-то извлекать только из толстых слоёв клатратов над которой лежит газонепроницаемый слой, но таких структур не так уж и много.

[AlexAV]

Да, он самый. Всем любителям жить на возобновляемых ресурсах - смотреть обязательно!

Так страна, э... очень "удачная". Вот сравнение расчётов ВВП некоторых стран мира (приведённых к доллару 1990 года) c 725 года:



Япония периода Токугавы  лучшим местом на планете в этом плане в начале 17-го века не выглядела. Если произведённого продукта едва-едва хватает, чтобы не умереть с голоду, то такие вещи происходить и будут (средневековая Япония была крайне нищей даже по средневековым меркам ).

А вот если посмотреть на Италию того же периода (да и Европу в целом), то всё выгладит несколько по-другому и куда более оптимистично.

[AlexAV]

АЭС тоже не глушат на пиках перепроизводства.

АЭС имеет смысл использовать только для обеспечения базовой мощности сети. Если режим будет оказываться таким, что сколько-нибудь значительную долю времени они будут греть вселенную, за отсутствием потребности в их энергии в сети - их использование превращается в идиотизм. У АЭС очень высокая доля капитальных расходов в стоимости энергии, а в этом случае КИУМ чрезвычайно важен и очень сильно влияет на стоимость энергии. Электросеть из одних АЭС состоять не должна, обязательно нужны и маневровые мощности, т.е. ГЭС или ТЭС.

В принципе для реальной сети это совсем не такая большая проблема, как может показаться. По крайней мере намного менее серьёзная, чем нестабильность ветра и солнца. Скажем вот суточный график единой электросети России (http://so-ups.ru/index.php?id=972&tx_ms1cdu_pi1[kpo]=1019&tx_ms1cdu_pi1[dt]=16.08.2016):



Мощность потребления практически никогда не уходит ниже 85 ГВт в ночном минимуме (наименьшее потребление летом в ночном минимуме). И максимальная мощность (она достигается зимой в вечернем максимуме) не превосходит 145 ГВт:



Т.е. естественная ниша АЭС в России - это эти 85 ГВт базовой мощности. Это 60% от необходимой установленной мощности и около 70% общей генерации в сети (85 ГВт базовой мощности за год дадут около 740 ТВтч электроэнергии, а общее годовое потребление России в 2015 году 1049 ТВтч). К ним ещё нужно ещё около 60 ГВт маневровых мощностей. С учётом имеющихся 48 ГВт ГЭС потребуется ещё около 12 ГВт дополнительных маневровых мощностей, что в принципе можно закрыть за счёт новых ГЭС, потенциал для это есть (скажем реализацией Эвенкийская ГЭС и нижнеагарского каскада). Т.е. построить электросеть опираясь только на атом и гидроэнергетику без использования ископаемого топлива в России можно без извращений с аккумуляцией и без значительного роста цен на энергию (что неизбежно при использование нестабильных ВИЭ).

[AlexAV]

Добавление сюда некоторого количества солнечной и ветровой энергии баланс не нарушит.
Россия в это дело может входить не спеша. внимательно используя опыт других.....

Только до той точки, пока они не начнут снижать объём базовой нагрузки и мешать работе АЭС. В этом случае ветер совсем никуда не годится (хотя генерация на счётчике самого ветряка не очень дорогая в хороших климатических условиях, но своей нестабильностью он очень портит жизнь всей энергосистеме, снижает уровень базовой нагрузки, требует увеличения маневровых мощностей, заставляет их эксплуатировать в сильно неоптимальном режиме, борьба с этим вредительством обходится очень дорого), не нужен он в общей сети вообще.  А вот до 20 ГВт установленной мощности СЭС (но не более!) кстати не повредили бы, для сглаживания дневного пика, такая добавка требования к маневровым мощностям пожалуй даже сократила бы.