Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Можно ли потратив 1043,75 литров бензина стереть 90% Соляриса в порошок? Если да , то процесс энергетически окупается. Так же экономиться энергия на добычу нужного нам метала.

Производство металлического порошка для 3D-печати требует приблизительно 22 кВтч/кг (цифра взята из этой статьи: http://proceedings.asmedigitalcollection.asme.org/proceeding.aspx?articleid=2591812). Из 1083.75 литров бензина на генераторе с хорошим КПД можно получить ~4200 кВтч электроэнергии. Итого этот бензин позволил бы произвести 191 кг порошка для печати. Машина весит всё же больше.

[AlexAV]

Цитировать
В 1913 году француз Рене Лорен получил патент на прямоточный воздушно-реактивный двигатель

Так в авиации прямоточный ВРД почти и не используют, в некоторых видах военной техники только изредка. Так что так и есть, перспектив у него в авиации как в 1938 не было, так и сейчас нет.   А первый рабочий авиационный турбореактивный двигатель - это 1939 год. К 1964 году достижения реактивной авиации были вполне очевидны.

[AlexAV]

Новая статейка по солярным топливам.Вернее об успехах в подборке фотоанодов для разложения воды солнечным светом(ну а дальше добавление углерода из углекислого газа).
http://sci-hub.cc/10.1073/pnas.1619940114
Остановились опять на ванадатах.Волшебный элемент прям какой-то.Ну и естественно, с добавлением третьего элемента(пока наилучшие показатели у ванадата хрома).
Работы еще много,но прогресс налицо.,в Беркли задействовали суперкомпы-должно что-то выйти.

Из приведённых в статье материалов ванадаты меди интересы, т.е. без слишком дефицитных материалов и с приемлемой шириной запрещённой зоны.

Посмотрел здесь http://sci-hub.bz/10.1002/aenm.201500968 подробнее, что они из себя представляют. В общем несмотря на ряд интересных моментов, квантовый выход всё равно ужасно мал, <9% и то ближе к границе УФ, а в области максимума солнечного излучения вообще меньше 2%. Пока материал сильно не дотягивает до того, что нужно.

[AlexAV]

Вечны ли ГЭС? Все хотел поднять этот вопрос. Плотины ведь препятствуют переносу твердого материала и происходит осаждение его в водохранилищах. Что будет, после того, как водохранилища полностью до краев занесет?

Перепад высот никуда не денется, а объём чаши, если ничего не делать, будет постепенно уменьшатся (как верно подметили выше, водохранилище станет илохранилищем ). С другой стороны ничего не мешает извлекать копящиеся осадки земснарядом и поддерживать объём чаши. Если этим заниматься, а не бросать всё на самотёк - то водохранилищем можно будет пользоваться практически вечно.

[AlexAV]

Новая батарейка имеет в три раза большую плотность энергии

Товарищи журналисты как обычно перепутали ёмкость анода с ёмкостью батареи.

В данной работе за счёт инертного неорганического твёрдого электролита пытаются реализовать металлический анод. Естественно, что металлический анод имеет в разы большую ёмкость по сравнению с используемыми сегодня интеркалятами металла в углероде. Однако, поскольку в реальной батареи катодный материал имеет существенно большую массу по сравнению с анодным, реальный прирост  ёмкости будет значительно ниже.

 

скорость заряда

В работе они дали данные по 10 часовым и 2 часовым режимам. Для стекла в качестве электролита это очень неплохо, но по сравнению с органическими не сказать что что-то выдающееся.

используется натрий

Судя по их данным металлический натриевый анод использовать в их системе можно. Но у натрия проблема не только с анодом, но и с отсутствием нормальных катодных материалов. Они проводили тесты с ним используя ферроценовый катод, но он явно годится только для лабораторных тестов, но не для промышленного элемента (из-за своей ну уж очень малой ёмкости).

кол-во циклов заряд/разряд более 1200.

В статье (та которая содержит собственно работу, а не её пересказ) приводятся данные только по 200 циклов.

P.S. То что наконец-то нашли стекло с нормальной проводимостью при комнатной температуре — очень интересный результат. Для тех же натриевых элементов, и не только, его очень не хватало, однако комплекс проблем с тем же натрием несколько шире, чем в недостатке электролита. Опять же натрий весьма интересен для стационарных систем резервного питания в силу своей дешевизны и доступности (хотя ещё надо смотреть что он потребует в качестве катода), но для электромобилей и электроники — не очень. Удельная ёмкость натриевых элементов в любом случае будет намного ниже литиевых. 

[AlexAV]

Ведь его запасы колоссальны. 

Это иллюзия. Большая часть этих запасов на большой глубине в тонких пластах, которые никто и никогда добывать не будет, и они полезны не сильно более, чем метан на Титане. А качественных меторождений, где добыча имеет приемлемую себестоимость и EROEI, отнюдь не на столько много.

В середине 19-го века геологом Эдвардом Халлом был сделан прогноз, что запасов угля Англии хватит на 1000 лет, а в 2015 там закрылась последняя шахта. Его ошибка была в том, что он не учёл, что геологические и извлекаемые запасы - это совсем не одно и тоже. Не всё, что теоретически лежит в земле, может быть извлечено хоть со сколько-нибудь приемлемыми затратами. Когда говорят о запасах угля на 500 лет - допускают ту же самую ошибку.

[AlexAV]

Если брать уголь, то бурого угля по Украине ,  около 1/3 территории страны, где его можно просто добывать открытым способом, кстати там его и добывают. В РФ не менее 1/7 площади страны, но тут вероятно больше так как данные не полные, в Германии тоже около четверти территории где можно просто экскаватором копать бурый уголь. 

Это мягко говоря сильное преувеличение. Геологические структуры где в принципе уголь есть действительно занимают большую площадь, но вот пластов пригодных для промышленной добычи куда меньше.

но те же США за последние пару лет из импортера превратились в экспортера углеводородов.

Это абсолютно не соответствует действительности. США как были, так и остаются нетто-импортёрами углеводородов. Причём и нефти и газа.

Добыча нефти (данные BP) там в 2015 была 567,2 млн.т., потребление 851,6 млн.т.
Добыча газа - 705,3 млн.т. н.э., потребление 713,6 т.н.э.

С бурым углем проблем в плане EROEI нет в принципе, он выше чем у нефти ).

Лучше где? При открытом способе добыче при многометровой толщине пласта в освоенном регионе - конечно лучше. А в пласте 10 см на 500 метровой глубине с неудобной геологией - будет уже не просто ниже, а ниже единицы, такой уголь вообще никто никогда добывать не будет. А большая часть номинальных ресурсов скорее ближе ко второму варианту, чем к первому.

Смею заметить, что уголь в Англии не кончился.

Доказанные запасы на 2015 год - 228 млн.т. Это меньше одной годовой добычи в 1913 году (а в 1913 там добывали 292 млн.т. в год). Вообще-то это и называется словом - закончился.

но технологии развиваются, добычи метангидратов.

Структур из которых можно вести добычу хотя бы теоретически там очень не много. Большая часть цифры запасов метангидратов - тонкий слой равномерно размазанный по всему дну мирового океана. Это ресурсы не в большей мере, чем метан на Титане. Есть немногочисленные структуры, где гидрат содержится в виде больших локальных скоплений. Их может быть когда-нибудь и получится добывать. Но их мало и в общей картине они ничего не меняют.

[AlexAV]

Вот тут сказано о 2,5 млрд.тонн перспективных запасов.
https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/540900/Chapter_2_web.pdf
 стр.49

Только ресурсов (resources), а не запасов (reserves). Т.е. того что лежит в земле, но совсем не обязательно может быть извлечено хоть со сколько-нибудь приемлемыми затратами. Но в принципе даже остаточные ресурсы мягко говоря не велики. Менее 12 лет добычи в объёме 1913 года.

[AlexAV]

Черкасам - Бурый уголь добывают открытым способом в карьере. На глубине более 50 метров находятся пласты угля толщиной 4 метра, дальше пласты толщиной более 9 метров. Верхний слой идет в 30-40 см. Из него делают топливные брикеты.
Как видим бурый уголь не есть тонкая полоска а конкретно идет пластами. На немецком не шпрехаю, так что данные не нашел, но судя по фотке керьера там тоже не пару см слой.

Вы путаете причину со следствием. Бурый уголь может формировать пласты самой разной толщины. Но добывают его только там, где она становится соразмерной с приведённой в Вашем примере. Это никак не показывает, что она по всей площади формации такая.

Почему Вы так решили? Для этого надо иметь геологические разрезы. Что бы судить о толщине пласта.   Нет я не спорю, что где то он тольще где то нет, но вот так категорически заявлять что .. пластов пригодных для промышленной добычи куда меньше... надо какие то данные иметь все же.

А что тут гадать. Германия - не Чукотка. Её геологию тщательно исследуют уже столетия два. Всё что есть уже давно известно и посчитанно (ниже данные отсюда http://www.heuersdorf.de/apc18.pdf).

Бурый уголь Германии расположен в 3 регионах: Лужица, Средняя Германия и Рейн. Ресурсы по ним.



Лужица - 13 млрд.т.
Средняя Германия - 10 млрд.т.
Рейн - 55 млрд. т.

Теплотворная способность немецких бурых углей:



Т.е. все запасы бурого угля Германии - приблизительно 19 млрд.т. нефтяного эквивалента (1 кг н.э. = 41,868 МДж/кг). Больше они уже не станут, территория хорошо изучена в геологическом плане, и обнаружение крупных новых формаций здесь конечно невозможно. Если гипотетически Германия будет удовлетворять все свои потребности в энергии за счёт угля (а это 320 млн.т. н.э.), то этого хватило бы только на 60 лет. В действительности ещё меньше, т.к. не всё что числится как ресурсы может быть извлечено по экономическим причинам.

И это самая богатыя углём стран Центральной и Западной Европы. Как видите представления об неисчерпаемости угля малость преувеличены.

Теперь смотрим - 638 миллиарда тонн / 0,35 миллиарда тонн = 1951 год.  Как Вам цфра? Только ОДНО месторождение бурого угля способно удовлетворить потребности РФ 2014 года на 1951 год.  Зачем нам термояд? Месторождение тем более не одно,  а есть еще антрациты и каменный уголь.

Канско-Ачинское месторождение конечно большое. Вот только потребности России в энергии совсем не 0,35  миллиарда тонн низкокачественного угля, а 670 млн.т. н.э. В переводе на канско-ачинский уголь это где-то 2,2 млрд.т. Кроме того для низкокачественного сырья в довольно удалённом регионе имееь хоть какой-то смысл рассматривать только запасы доступные для открытой добычи. А это вовсе не  638, а 143 млр.т. Запасы всё равно конечно солидные (но естественно только по меркам внутреннего потребления Росии конечно), но уж никак не на 1000 лет, а куда на меньший срок.
 

И так для справки -- еще пара крупных и почти не разрабатываемых бассейнов с углем в РФ. Ленский и Тунгусский гигантские угольные бассейны расположены в Восточной части Сибири и Якутии.

Значительная часть запасов на севере Восточной сибири имеют совершенно неприемлимую стоимость добычи и транспортировки в населённые области. Угля там формально много, но извлекаемыми запасами он едва ли является. Вообще какой-то смысл там имеет рассматривать только то, что доступно для открытой добычи, да и то не всё, нужно ещё транспортные затраты учитывать. А эта цифра и близко не равна суммарным геологическим ресурсам. На Титане тоже есть практически неисчерпаемые запасы природного газа, но вот только толку от них.

P.S. Посмотрите на попытки освоить эльконское месторождение урана, которое при всех усилиях никак ввести в эксплуатацию не могут (а потребность есть, вообще сейчас Россия не покрывает своих потребностей в уране собственной добычей, по сути единственный важный энергоноситель, которым мы не обеспечиваем себя сами полностью). А это не бурый уголь, а уран и при том всего-лишь в относительно освоенной южной Якутии. Про бурый уголь на севере восточной Сибири и говорить нечего.

[AlexAV]

Это сейчас. Там конечно надо развивать транспортную сеть. Не сделает это РФ тогда сделает Китай. Когда то и БАМ и транссиба не было. Чуть больше 100 лет тому.

А что там поменяется через 100 лет? Расстояние уменьшится до густонаселённых районов? Вечная мерзлота исчезнет? Или население на пару порядков вырастет?

Транспортной сети там не будет так как отсутствует население без которого она не окупается. А населения нет и не будет, т.к. климат для жизни малопригодный.

Запасы там как раз - 638

Запасы - это то что может быть извлечено по разумной себестоимости. В условиях восточной Cибири то что не может быть добыто экскаватором - не запасы. Шахтная добыча бурых угля в тех условиях, с учётом всех издержек - занятие мало осмысленное.

Там около 30% только на ВИЭ относиться.

Вся потреблённая первичная энергия там в 2015 году - 320,6 млн.т.н.э. Из них ВИЭ (включая ГЭС) - 44,4 млн.т.н.э. Ну явно не 30% (вы кажется перепутали электроэнергетику с энергетикой в целом, что совсем не одно и тоже).

А запасов там на тысячи лет.

Даже если формально цифру того что в земле на потребление (что неверно, т.к. большая часть того что лежит там не будет извлечена никогда по экономическим причинам), то даже в этом случае эти тысячи лет получаются только при потребление России. В масштабе мирового потребления энергии даже цифры геологических запасов месторождений восточной Сибири выглядит не настолько внушительно (при замене всей нефти и газа бурым углем его потребление бы составило бы приблизительно 50 млрд.т./год).

[AlexAV]

Если же брать те запасы в России, которые имеют хоть какое-то обоснование по возможности их добычи (а не виртуальные по сути оценки всего того, что суммарно лежит в земле, которые включают и 10 см слои под километром породы за полярным кругом, которые точно никто и никогда добывать не будет), то цифры здесь по бассейнам получаются куда более скромные. В сумме балансные запасы (А+B+C1+C2)- 274 млрд.т., плюс прогнозные ресурсы по категории P1 - 462,7 млрд.т (http://mineral.ru/Facts/russia/161/546/3_03_ugol.pdf). Большая часть сосредоточена в Кузнецком и Канско-Ачинском бассейне. Распределение прогнозные ресурсов выглядит следующим образом:



Это конечно тоже весьма много, но совсем не на тысячи лет даже в масштабе потребления энергии только Россией.

[AlexAV]

Кстати про газ ..в шахтах есть метан, его как то можно использовать?

Пытаются. В целом добыча газа угольных пластов имеет сходство с добычей газа низкопроницаемых коллекторов. Кроме полученного газа заметный плюс при этом - дегазация угольного пласта, что упрощает дальнейшую добычу угля. Правда на практике объёмы добычи такого газа пока весьма невелики.

[AlexAV]

согласно закону говорят про то, что ЭТО МОЖНО КОПАТЬ))

Нет. Копать можно то что относится к категории А. Более менее достоверно известно что есть в категории B+C1. А остальное прогноз. Для категории С2 и Р1 - более менее обоснованный. А P2 и Р3 - вообще говоря весьма спекулятивный, особенно для последней. Но главное не это. Куда существеннее, что вообще-то геологоразведка на территории России ведётся уже очень долгое время. И в этих условиях слабая исследованность той или иной площади может быть связана с двумя причинами. Первая - это какой-то медвежий угол, где кроме трёх чукч и пары оленей ничего нет. Типичный пример - таймырский бассейн. Вторая - на этой площади никаких перспектив найти что-то добыча чего может окупаться совершенно не просматривается. Типичный пример - камский бассейн, про который пишут, что его разработка из-за глубокого залегания, неблагоприятного режима подземных вод и газоносности - бесперспективна, но в категории прогнозных запасов они всё равно значится.

А теперь посмотрим, что из себя представляют запасы угля в России. Здесь можно найти запасы по категориям по всем бассейнам России: http://library.gorobr.ru/book/geoinform/7/book.html#722-723/z

Более 80% всех ресурсов находится в следующих бассейнах: тунгусский, ленский, канско-ачинский, кузнецкий, печорский, таймырский, южно-якутский, донецкий, иркутский, сосвинско-салехардский, минусинский и улугхемский бассейны. На них также приходится 89% доказанных запасов. А теперь исключим из этого списка всё то, что на самом деле представляет не сильно больший интерес, чем метан на Титане. Уберём все месторождения в удалённых областях в зоне вечной мерзлоты, их запасы представляют в основном только теоретический интерес. Т.е. тунгусский, ленский, таймырский и сосвинско-салехардский бассейны. Тоже касается и печорского, кроме не большой части запасов вблизи Воркуты. Всё это скорее всего не будет добыто никогда. Кроме того по канско-ачинскому бассейну осетра надо урезать только до части запасов, доступных для открытой добычи. Рыть шахты ради довольно низкокачественного угля в труднодоступном регионе - занятие сомнительное.

И того остаётся:
кузнецкий бассейн с доказанными запасами 72,3 млрд.т., прогнозными Р1 - 221 млрд.т. и Р2 - 196 млрд. т.
канско-ачинский (только часть доступная для открытой добычи) с доказанными запасами 115 млрд.т., прогнозными Р1 - 31 млрд.т., Р2 - 4,1 млрд.т. и Р3 - 3,6 млрд.т.
южно-якутский с доказанными запасами 7,2 млрд.т., прогнозными Р1 - 4,8 млрд.т., Р2 - 12,3 млрд.т., Р3 - 29,2 млрд.т.
донецкий (российская часть) с доказанными запасами 9,6 млрд.т., прогнозными Р1 - 2,1 млрд.т., Р2 - 8,1 млрд.т., Р3 - 4,6 млрд.т.
иркутский с доказанными запасами 12,3 млрд.т., прогнозными Р1 - 9,2 млрд.т., Р2 - 4,1 млрд.т.
минусинский с доказанными запасами 5,3 млрд.т., прогнозными Р1 - 10 млрд.т., Р2 - 5 млр.т.
улугхемский с доказанными запасами 1,1 млрд.т., прогнозными Р1 - 6,5 млрд.т, Р2 - 6,7 млрд.т., Р3 - 1,3 млрд.т.

и некоторое количество мелких бассейнов и месторождений. Почти все из имеющих какую-то ценность ресурсов, как видно, сосредоточены в кузнецком и канско-ачинском бассейнах. По количеству конечно получается тоже солидно, но никак не на 1000 лет.
 

Давайте пока рФ ограничимся ..

Россия в плане обеспеченности углём страна очень нетипичная. 12,7 % поверхности суши (без Антарктиды) при 2% населения даёт обеспеченность ресурсами намного выше среднемировой. К тому же нам повезло, что несколько крупнейших на планете угольных бассейнов оказалось именно у нас. В среднем по миру ситуация куда более печальная.

делим на потребление в РФ  и получим как раз тысячи лет.

А давайте посчитаем это потребление при условие замещения нефти и газа углём. Россия потребляет сегодня 143 млн.т. нефти, 352,3 млн.т. н.э. газа и где-то 350 млн.т. угля. При получение синтетического жидкого топлива на 1 т расходуется приблизительно 5,5 тонн угля, при замещение газа углём на 1 т.н.э. газа нужно приблизительно 3 тонны канско-ачинского угля. Итого приблизительно 2,2 млрд. тонн угля в год. Выше перечисленные месторождения дают в этом случае кратность запасов 370 лет. Это конечно очень много, но всё же не тысячелетия.

[AlexAV]

причем как газовый ресурс не учтеного?

А кто вам сказал, что не учтены? Вполне учтены, правда как задалансные, какими собственно и являются.

Потому что освещать улицы и обогревать дома, а так же смотреть телевизоры и подзаряжать сотовые телефоны, - это отнюдь не самые главные статьи потребления электроэнергии.

Вот именно. Бытовое потребление энергии в общем балансе - копейки (в России - 14% от общего потребления энергии). Основной потребитель - промышленность. А ей нужна электроэнергия дешёвая и стабильная. Нестабильные ВИЭ обеспечить такую практически не способны.

Потери энергии в сетях составляют от 10-11% в Германии до 15-30% у нас.

Потери электроэнергии в России составляют 10%.

А ведь эти потери реально снизить.

Ниже текущих 10% опустить потери крпйне сложно, если подключите много ВИЭ, то из-за большого колличества сравнительно маломощных источников и низковольтных сетей потери только вырастут от современного уровня.

Процентов 30 можно перекинуть на ГЭС и геотермальные станции - смотря по регионам.

Геотермальные (кроме отдельных регионов) - копейки, в общем балансе большой роли не играют. Потенциал ГЭС по большей части тоже практически выбран (бредовые идеи ГЭС в центре восточной Сибири, где электроэнергия не нужна никому, т.к. там никто не живёт - не рассматриваем).

Если при обычно потреблении энергии от ТЭС  угля хватит на пару тысяч лет, то при ее сокращении угля хватит лет так на 10 000 наверно)).

Производство электроэнергии - лишь вершина айсберга. Громадное количество топлива используется как источники промышленного тепла, химическое сырьё  и т.д. То что поглощают электростанции - лишь небольшая часть общего потребления (большей частью с производством электроэнергии не связанная).

[AlexAV]

Лет так на 500 а то и больше человечество энергией обеспечено).

Ну да. Мировое потребление угля - 7,9 млрд.т., газа - 3,2 млрд. т.н.э., нефти - 4,4 млрд.т. Чтобы это всё заменить углём потребуется приблизительно 42 млрд.т. угля в год. Не перечислите формации не в Антарктиде и не в зоне вечной мерзлоты, содержащие в сумме хотя бы 4,2 трл.т. угля. А это только на 100 лет нужно. А это если не учитывать рост потребления в развивающихся странах, которые по этому показателю будут постепенно приближаться к странам Европы.

[AlexAV]

На каком основании Вы выкинули из баланса газ и нефть?

А их довольно мало. Несколько десятилетий и всё. В большом масштабе времени это что-то меняет мало. По ним уже сейчас наблюдается проблема в виде быстрой ухудшении структуры доказанных запасов.

с учетом сланцев

Каких сланцев? Давайте говорить о конкретных формациях с конкретными запасами.

.. Тоже не верно.
Уже исходя из этого угля хватит на больший срок.

Нет, верно. Газа намного меньше, чем угля. Там ни о каких запасах на столетия даже речи не идёт. Учёт этого фактора сдвинет цифру на несколько десятилетий максимум.

Туда что нельзя проложить ЛЭП и ж/д? Не везде но там есть судоходные реки.

Можно. Но это очень не бесплатно. А значит уголь оттуда будет весьма дорогим, энергия же не может быть сколь угодно дорогой, иначе общество на неё опирающееся просто развалится (как это выглядит на практике - смотрите репортажи из Сирии:)).

Но проблема не только в этом. Для добычи угля в большом масштабе требуется очень много рабочей силы. А где её там взять? Скажем не было бы Воркуты - печорский бассейн не мог бы быть освоен даже в современных рамках. А создавалась она весьма своеобразными методами...
   
Для добычи угля в масштабе сотен миллионов тонн потребуется сеть городов с миллионами жителей в том регионе. Проблема в том, что современная цивилизация по сути утратила способность создавать новые города в удалённых областях, особенно с крайне неблагоприятными природными условиями. Наблюдается скорее обратный процесс - постепенная утрата присутствия в этих областях. Ещё одно свидетельство внутреннего кризиса современной цивилизации.

И да а почему с баланса скинули Африку?

Нет, не выкинута. Но в части угля это не самый богатый материк.

В ЮАР уголь есть точно, в Зимбабве уголь тоже есть, там местные продают оставшиеся после бегства белых угольные шахты по пару тысяч уе). Сколько там угля? А хз.

ЮАР очень хорошо изучена. Остальные страны меньше, но тоже кое-что известно. Найти там вдруг ещё одно неизвестное месторождение масштаба Канска-Ачинского бассейна не получится, уж такого бы слона уже давно нашли.

Вот о запасах угля в ЮАР: https://www.saimm.co.za/Journal/v105n02p095.pdf

Оценки извлекаемых запасов - 54 млрд.т. И по запасам угля это самая богатая страна Африки. Однако учитывая, что там живёт 53 млн. чел.- это не так уж и много. Приблизительно 1000 т запасов на человека. Обеспеченность запасами приблизительно в 10 раз меньше, чем в России. Тут уж точно ни о каких столетиях речи не идёт.

из которых около188 млрд т (более 37%) приходится на долю России.

Можно и даже нужно. Но в общем раскладе это что-то изменяет мало.

[AlexAV]

Теперь набираю в Гугле - потребление газа в РФ  и вот в среднем такая цифра за 2016 год - общий объем потребления газа — 54 млрд кубометров..

Потребление газа в России в 2015 году - 391,5 млрд.м3 (взял данные BP), но уж точно никак не 54 млрд кубометров,  а в 7 раз больше.

ВиКи немного устарела но тем не менее - В США разведанные запасы сланцевого газа составляют 24 трлн м³ (на 2007 год по оценке US Energy Information Administration технически извлекаемы — 3,6 трлн м³

Оценки 2007 года не очень надёжны, т.к. тогда не было достаточно данных по фактическим кривым дебита скважин и достигающейся на практике степени извлечения ресурса. Есть неплохой обзор с оценкой реальных извлекаемых запасов "сланцевого газа": http://www.postcarbon.org/wp-content/uploads/2014/10/Drilling-Deeper_FULL.pdf

Получаются следующие цифры начальных извлекаемых запасов "сланцевого газа" по 5 основным газоносным формациям США:

Barnett - 53.3 Тсf = 1.5 трл. м3 (из них на начало 2014 года уже было извлечено 0,44 трл. м3)
Haynesville - 82.8 Тсf  = 2.3 трл. м3 (из них на начало 2014 года уже было извлечено 0,26 трл. м3 )
Fayetteville - 31 Тсf =  0.87 трл. м3 (из них на начало 2014 года уже было извлечено 0,14 трл. м3)
Woodford - 45.6 Тсf = 1.28 трл. м3 (из них на начало 2014 года уже было извлечено 0,08 трл. м3)
Marcellus - 199.8 Тсf = 5.6 трл. м3 (из них на начало 2014 года уже было извлечено 0,27 трл. м3)

Итого по пяти крупнейшим формациям остаточные запасы на начало 2014 года - 10.4 трл. м3. Для сравнение полное потребление газа в США - 778 млрд. м3. Им этих сланцевых формаций даже для внутреннего потребления хватит очень не на долго.

Или например соседи Украина - запасы сланцевого газа - Олеськое месторождение,  на западе Украины - 3-3,5 триллиона кубометров газа.

Данная структура в сущности похожа на те, что имеются в Польше. Причём в Польше попытки их разрабатывать уже давно забросили в связи с полной технологической и экономической бесперспективностью. Так что это похоже не запасы, а фантазии о запасах.

Логично предположить, что в РФ его на порядок больше.

Да ничего логичного. На весьма обширной и богатой углеводородами территории США технологически извлекаемые запасы сланцевого газа лишь чуть более 10 трл. м3. Причём заметьте, что все эти газоносные площади были известны чуть ли не с 19-го века, пропустить монстра на несколько тысяч квадратных километров невозможно).  Ну где конкретно находятся эти структуры и какие перспективы добычи по каждой из них?

Но вот на вопрос дорого или ничего ответ простой - лучше дорого).

Часто между дорого и нет совсем разница не очень большая.

Там стоят пустые города миллионники .

В области вечной мерзлоты? Мне всё же представляется, что они строятся в густонаселённых районах с благоприятным климатом.

Никаких рецептов у Китая не только для заселения областей с неблагоприятным климатом, но даже по сохранению присутствия там нет. Китайское население Хэйлунцзян к югу от Амура вымирает и разъезжается быстрее чем русское к северу. А Приамурье по сравнению с центральной частью Восточной Сибири - курорт.

А потребление? Им зимой кочегарку топить не нужно.

Главный потребитель энергии - промышленность и транспорт, кочегарка с бытовым энергопотреблением - лишь умеренная добавка. И эта составляющая от широты зависит не сильно. Сравним для примера Россию и Австралию.

Потребление первичной энергии в России -  666,8 млн.т.н.э., население 142 млн. человек, итого -   4,7 т.н.э./чел.
Потребление в Австралии - 131,4 млн.т.н.э., население - 23 млн. человек, итого - 5,7 т.н.э./чел.

Как видите, несмотря на то, что в Австралии никаких затрат на отопление очевидно нет, но экономика потребляет ещё больше энергии на человека, чем в России.

Ну как бы лишние 50 -100 лет "запаса" энергии совсем не лишние.

Опять же ресурс существенный пожалуй только для России и Канады. Т.е. стран с очень большими заболоченными площадями при очень умеренном население.

Кроме того торф по энергетически где то на уровне бурого угля но он ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЙ.

Да, безусловно.  В России около 1,4 млн. км2 болот, при скорости торфонакопления 0,2 мм/год это даст скорость возобновления 280 млн. м3 в год. В таких объёмах его можно будет брать вечно (если незабывать восстанавливать болота после добычи ресурса). Приятная добавка, но в масштабах современного потребления небольшая.

Цивилизация которая сможет жить на этом торфе, дровах и ГЭС с добавлением прочих ВИЭ - конечно возможна (да собственно всего 200 лет назад она такой и была). Но это будет именно другая цивилизация, отличающаяся от нашей постиндустриальной сильнее, чем раннее средневековье от Римской Империи времён Марка Антония. Собственно проблема не в том, что без не возобновляемых ресурсов невозможно жить, а в том, что невозможно жить как сейчас, нельзя потреблять потоки вещества и энергии в разы превосходящие естественные геохимические потоки в геосфере земли долгое время, совершенно невозможно.

[AlexAV]

Я хочу показать, что без термояда цивилизация вполне спокойно может существовать. Запасов угля, торфа, сланцевого и обычного газа, разбавленное ВИЭ хватит на сотни лет.

В отдельных странах хватит. А цивилизации вообще не хватит. Для всей планеты запасов угля, торфа и газа для этого не существует. Ну а при развале глобальной системы разделения труда отдельные страны конечно смогут сохранять индустриальную экономику какое-то время, но это будет всего лишь процесс умирания индустриальной цивилизации растянутый во времени, длинная дорога вниз.

Ну собственно так обычно и происходит. Цивилизации гибнут не мгновенно. Античность умирала около 400 лет (от кризиса третьего века до арабского завоевания), гибель индустриального мира скорее всего тоже продлится соизмеримый срок.

Да и Африка кроме ЮАР  слабо изучена.

Откуда Вы это взяли? Конечно она изучена хуже США, но достаточно, чтобы сказать что неизвестных месторождений масштаба аль-Гавара или Канско-Ачинского бассейна там точно нет.

А в чем проблема?? Вот у нас Норильски, Магаданы и прочие города в зоне вечной мерзлоты стоят и ничего.

Вы поинтересуйтесь как эти города возникли. В СССР 30-х механизм для их создания был, не очень гуманный, но тем не менее. А сейчас никакого нет. Это вопрос не только технологический, но и социальный.

Вот что бы много не писать постарался найти все данные в таблице по запасам.. оригинал тут -- https://www.c-o-k.ru/articles/slancevyy-gaz-i-drugie-nekonvencionalnye-uglevodorody-zapasy-dobycha-perspektivy
 А сама таблица..

Странная таблица. Точнее понятно, что её авторы перепутали геологические запасы с извлекаемыми. 18 трл.т. угля получается только если включить туда всё от сантиметрового пласта на километровой глубине до запасов на дне Северного моря, весь уголь, который есть в земной коре. Ну и какой в этом смысл? Большая часть этих запасов не извлекаема в принципе. Аналогично битуминозные пески. Ну какой смысл говорит о 400 млрд.т., если со сколько-нибудь оправданными затратами извлекаемое только то, что доступно для добычи открытыми методами (а это только 10% от запасов Альберты), тогда как при добычи скваженным методом только на производство пара уходит энергия соизмеримая с энергией добываемой тяжёлой нефти. Толку это учитывать. Аналогично со сланцевым газом. Оценки EIA, которые там приводятся, носят совершенно спекулятивный характер и в последствие практически нигде не подтвердились за пределами США, в той же Европе не сморя, что для неё была указана весьма солидная цифра не было в последствие обнаружено ни одной залежи пригодной к промышленной эксплуатации.  И так далее. Это не запасы, а фантазии о запасах.

Ее нет не ищите -  мывсеврем)). И вообще это заговор рептилоидов).  А сланцы придумали конечно же "пиндосы".

Нефть низкопроницаемых коллекторов конечно есть, вот только её реальные извлекаемые запасы весьма малы. Скажем Беккен они уже практически высосали буквально за несколько лет. Неплохая статья о текущем положение там: http://khurshudov.ru/2017/02/12/%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%BD%D0%B0%D0%B4-%D1%82%D0%BE%D0%BD%D1%83%D1%89%D0%B8%D0%BC-%D0%B1%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%BC/

Сейчас разрабатывают реакторы способные перерабатывать отходы.

Всё перечисленное на слайде - пожиратели дефицитного U-235. Здесь будущего нет, просто урана для всего этого нет в масштабе достаточном для существенного влияния на мировую энергетику.

На Луне есть запасы тория обнаруженные с помощью гамма-спектрометра КА Кагуи.

Нет там никаких запасов тория, его концентрация там ниже чем в гранитной щебёнке и близка к земным базальтам. Нет на луне никаких запасов тория, равно как и нет никаких обоснованных способов использовать торий в ядерной энергетики, не предложено ни одного промышленного реактора способного обеспечить на нём приемлемый КВ для замыкания цикла.

Себестоимость энергии фото -СЭС при 25 лет работы около  0,04 $/кВт*ч.

Это себестоимость для картинок в презентациях. Она не включает ни стоимость кредита, ни аккумуляцию (без которой солнечная энергетика бесполезна), ни затраты сетей. Чисто виртуальная цифра.

[AlexAV]

Уран, другие делящиеся материалы для ядерной энергетики - тоже отнесём к "ископаемым". Их запасы, пригодные для добычи, - тоже сопоставимы. Даже если иметь в виду уран-238, который тоже худо-бедно можно "жечь" в реакторах на быстрых нейтронах. Но, вот, положим, - и его съели.

Ну здесь не всё так однозначно. Уран морской воды - ресурс (квази)возобновляемый. Т.е. его количество там постоянно пополняется континентальным стоком. Если брать не больше объёма его возобновления (приблизительно 15 тыс.т. в год), то данным источником можно будет пользоваться практически вечно. Проблемы с солнцем начнутся раньше, чем с ураном.

Тальше воображение может рисовать - какие угодно антиутопии и фантасмагории по поводу устройства общества...

Ну зачем какую-то антиутопию. В условиях дефицита ресурсов и слабой экономики человечество практически всегда переходит к тому, что можно назвать феодализмом в широком смысле. Это вероятно самая естественная организация общества для нас и, в следствие этого, самая дешёвая, требующая для своего поддержания наименьших затрат.

[AlexAV]

А вот Российское Атомное Сообщество имеет на этот вопрос иную точку зрения..
Президент РФ Владимир Путин поручил правительству совместно с госкорпорацией "Росатом" и Национальным исследовательским центром "Курчатовский институт" до 1 марта 2017 года подготовить предложения о перспективах использования тория — химического элемента, который рассматривается в качестве перспективного сырья для ядерного топлива, сообщается на сайте Кремля.
..http://www.atomic-energy.ru/news/2016/08/16/68293
...В Индии тоже существует мнение отличное от Вашего с их разработкой проекта жидкосолевого быстрого реактора (IMBSR).

Всё это скорее вращается вокруг вопроса утилизации плутония. Торий-плутониевый цикл в этом плане куда интереснее МОX в легководниках, после которого остаётся гора некондиционного плутония, обогащённого чётными изотопами с которых непонятно что делать. В торий-плутониевом цикле плутоний утилизируется полнее, а получаемый на выходе U-233 имеет большую ценность для ядерной энергетики. А вот с КВ для всех существующих и предложенных систем на самом деле не очень, при экономически оправданной глубине выгорания оно просто меньше 1.

Реакторы на тории не строили потому, что нужен был именно плутоний для ядерного оружия. Но времена меняются.

Сравните выход нейтронов на захват в быстром спектре у Pu-239 и U-233. Ну и сечение деление в нём же Th-232 и U-238. Торий для быстрых реакторов физически намного хуже урана. Если КВ достаточный для замыкания цикла на уране в принципе технически достижим, то для тория без дополнительного внешнего источника нейтронов добиться этого практически невозможно. Даже в экспериментальных сборках лучшее, что получалось - 1,01 (а это для замыкания цикла слишком мало), да и то при очень низком выгорание и при весьма своеобразных режимах работы мало пригодных для промышленного реактора (из-за особенностей связанных с высоким периодом полураспада Pa-233).

Здесь не в оружие дело, а в плохих свойствах тория как фертильного материала.

С ростом стоимости единицы энергии, при уменьшение ископаемых видов топлива, станет актуальной стоимость энергии  от гелиотермальных СЭС

Это иллюзия, что энергия может быть сколь угодно дорогой. Если цена превышает некоторый предел (для базового источника, всякие нишевые и побочные могут иметь любую стоимость при условие, что их доля невысока) - всё просто развалится.

Есть такая довольно интересная работа, где этот предел пытаются оценить: https://www.researchgate.net/publication/259175486_Energy_EROI_and_Quality_of_Life

Там обосновывается, что если социальные EROEI для первичных источников энергии оказывается меньше 15, то уровень цивилизации будет быстро деградировать с его уменьшением. Под социальным EROEI здесь понимается соотношение:

\[ EROEI_{SOC} = \frac{E}{(E_e/GDP)P} \]

E - энергосодержание единицы энергии,  E_e - полное потребление энергии в экономике, GDP - ВВП, P - цена единицы энергии. Не сложно оценить, что это соответствует 3,4 ц/кВтч первичной энергии (мировой валовой продукт (2013) — 75556 млрд $, потребление энергии — 12873 млн.т.н.э.(2013)). Наc спасает, что большая часть этой первичной энергии - тепловая энергия газа и угля, цена на которую существенно ниже. А вот как такую обеспечить от солнца в розетке конечного потребителя - непонятно.