A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 1594410 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн pppppppo_98

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 940
  • Благодарностей: 26
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от pppppppo_98
Нашёл информацию по factor capacity разных источников энергии.

http://cleantechnica.com/2012/07/27/wind-turbine-net-capacity-factor-50-the-new-normal/

No power plant operates at 100% capacity factor. NREL’s new Transparent Cost Database shows the following capacity factors:

natural gas combustion turbines — Minimum: 10%; Median: 80%; Maximum: 93%
natural gas combined cycle — Minimum: 40%; Median: 84.6%; Maximum: 93%
coal, pulverized & scrubbed — Minimum: 80%; Median: 84.6%; Maximum: 93%
nuclear — Minimum: 85%; Median: 90%; Maximum: 90.24%
biopower — Minimum: 75%; Median: 84%; Maximum: 85%
hydropower — Minimum: 35%; Median: 50%; Maximum: 93.2%
enhanced geothermal — Minimum: 80%; Median: 90%; Maximum: 95%
solar PV – Minimum: 16%; Median: 21%; Maximum: 28%
offshore wind – Minimum: 27%; Median: 43%; Maximum: 54%
onshore wind – Minimum: 24%; Median: 40.35%; Maximum: 50.6%

Chris Varrone of Riverview Consulting, a friend of ours and true expert in this arena, recently noted in an email to me that this is due to a “proliferation of ’stretch rotor’ machines like the GE 100-1.6MW and the V100-1.8MW and V112-3.0MW…. such machines can often hit 50% capacity factor onshore.”

In other words, new wind turbines are regularly hitting 50% capacity factor, much better than that antiquated 20-30% clean energy haters love to throw around!

В общем у новых турбин в среднем 50%. И это onshore.

EROI у ветра двадцатка. Это данные консервативной Википедии.

Ресурсов ветра на ТераВатты. Поэтому даже без угля и нефти цивилизация не загнётся. За несколько десятилетий вполне можно нарастить мощности на ВЭС.

ыгыгыгыгыг.............Канешна -канешна для новых турбин немецкие инжинеры изобрели новую аэродинамику, в которой отменена кубическая зависимость от скорости....Ждемс када газпром с роснефтью загнется от этойэпической перемоги

Оффлайн Q

  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 424
  • Благодарностей: 3
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Q
ыгыгыгыгыг.............Канешна -канешна для новых турбин немецкие инжинеры изобрели новую аэродинамику, в которой отменена кубическая зависимость от скорости....Ждемс када газпром с роснефтью загнется от этойэпической перемоги

Удивляете отсутствием догадки. Там же есть три показателя: минимум, медианный и максимум. Вот они то и зависят в том числе от средних показателей ветра. Ветреных, неосвоенных регионов очень много. Оффшор толком и не трогали, поэтому снижения средних показателей не будет в ближайшие годы. Только рост, за счёт модернизации конструкции и банального увеличения высоты. Чем выше, тем ветер сильнее и стабильнее.

Оффлайн Q

  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 424
  • Благодарностей: 3
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Q
Наконец-то на русском вышла новость о заявке на патент системы из двух аккумуляторов. http://energysafe.ru/energy_conservation/batteries_ups/1757/

Цитата
На протяжении многих лет одним из самых больших препятствия на пути более широкого внедрения электрических транспортных средств была недостаточная развитость аккумуляторных технологий. Очевидно, что электромобили, которые могут проехать не более 150 км без подзарядки, походят лишь для поездок на работу и с работы. Тот факт, что в настоящее время инфраструктура зарядных станций не так хорошо развита, как сеть АЗС, делает путешествия на большие расстояния в электромобиле крайне сложной задачей. Эту проблему пытаются решить инженеры Tesla Motors. Недавно они подали заявку на патент, касающийся принципиально нового типа батареи. Этот гибрид литий-ионного и металл-воздушного аккумулятора должен позволить электрокару обычных размеров преодолевать целых 640 км без подзарядки.




Более дорогой и долговечный литий-ионный компонент будет использоваться для частых краткосрочных поездок, тогда как металл-воздушный компонент гибридного аккумулятора будет задействоваться только в случае поездок на дальние расстояния. Используемые Tesla Motors металл-воздушные батареи имеют меньший срок службы при частой перезарядке, если сравнивать с литий-ионными аккумуляторами, но при этом они являются менее дорогостоящим. Единственным потенциальным недостатком данной технологии является то, что частые поездки на дальние расстояния приведут к ускоренному износу гибридного аккумулятора. То есть для тех автомобилистов, которые часто путешествуют на электромобилях, новая разработка Tesla Motors будет интересным предложением, но никак не панацеей.


И ещё одна статья с двумя новостями. На вторую ссылка уже была. http://energysafe.ru/energy_conservation/batteries_ups/1758/

Цитата




Батареи с расплавленным электролитом

Ученые из Университета им. Джорджа Вашингтона (США) представили батареи на расплавленном электролите, в качестве катодного материала в которых используется кислород из воздуха. Так называемые воздушно-расплавные батареи (Molten-Air) обладают рекордной высокой емкостью, не нуждаются в экзотических катализаторах и мембранах, при этом одна из разновидностей этих аккумуляторов отлично перезаряжается, что выгодно отличает разработку американцев от конкурирующих технологий.



Ключевым преимуществом воздушно-расплавных батарей в сравнении с распространенными ныне литий-ионными аналогами является возможность удерживать множество электронов на одной молекуле. Так, батарея американцев на основе диборида ванадия (VB2) может сохранять по 11 электронов на одной молекуле, но она не способна на перезарядку. Перезаряжаться способен аккумулятор на базе железа: когда батарея разрядится, железо под воздействием тока может восстанавливаться из оксида до чистого с возвращением кислорода обратно в воздух.

Всего американцы протестировали три варианта расплавленных электролитов: на базе диборида ванадия, железа (позволяет хранить три электрона на молекулу) и углерода (четыре электрона на молекулу). Экспериментальные версии батарей продемонстрировали удельную емкость в 27, 10 и 19 кВт*ч на литр объема, соответственно. Отметим, что удельная емкость литий-ионной батареи составляет "всего" 6.2 кВт*ч/литр. На килограмм массы электролиты на базе железа и диборида ванадия выдали 1.4 кВт*ч и 5.3 кВт*ч/кг, соответственно. В случае углеродного электролита результат оказался выше – 8.9 кВт*ч/кг.

Очевидным минусом нового источника питания является тот факт, что для нормального его функционирования требуется высокая температура (около 700-800 °C). Но исследователи уверены, что дальнейшие эксперименты позволят сделать воздушно-расплавные аккумуляторы наиболее перспективным вариантом для использования в электромобилях, а также в тандеме с ВИЭ.


Критики, жду.  :)

Оффлайн idris

  • *****
  • Сообщений: 1 072
  • Благодарностей: 4
    • Сообщения от idris
Исчерпаемость исчерпаемых ресурсов с каждым днем все дальше и дальше.

http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/materialovedenie/10009125/
"Так вот, ключевым элементом нового техпроцесса названо использование катализатора, основанного на титане. Благодаря этому производство может идти не при 900 °С, а лишь при 300 °С, что резко снижает энергозатраты всего цикла. Важно и то, что сырьём для такого типа реакции могут быть не только минералы, но и (основной вариант из-за цены)... морская вода, содержащая значительное количество этого металла."
"Пит Макгрейл (Pete McGrail) из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США вместе с группой коллег разрабатывает новый метод получении магния"

Можно конечно сказать что ресурсы магния в морской воде конечно. В принципе конечно да  ^-^ Но боюсь не дожить человечеству до того момента.

Nucleosome

Исчерпаемость исчерпаемых ресурсов с каждым днем все дальше и дальше.
ну и кому нужны будут такие ресурсы:
Цитата
Очевидно, что самыми востребованными такие материалы окажутся в производстве автомобилей и — с некоторым временным лагом — в более консервативном авиапроме
?

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 7 240
  • Благодарностей: 160
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Критики, жду.
Идея интересная (хотя с жидким углеродом что-то не то...) но на движущемся ТС боюсь не получится - выплёскиваться будет...

Оффлайн Q

  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 424
  • Благодарностей: 3
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Q

Оффлайн Кремальера

  • *****
  • Сообщений: 11 005
  • Благодарностей: 496
    • Сообщения от Кремальера
Цитата
Критики, жду
Недурственно.Хочется верить что у Маска с электрокарами все выйдет.Шеви Вольт в принципе уже можно и в Россию заказать.Интересно когда до наших палестин доберутся машинки от Tesla. :-[
Fix me up with your sweet dose,
Now I'm feelin' like a ghost..(с)

Оффлайн pkl

  • *****
  • Сообщений: 5 302
  • Благодарностей: 59
    • Сообщения от pkl
Критики, жду.
Идея интересная (хотя с жидким углеродом что-то не то...) но на движущемся ТС боюсь не получится - выплёскиваться будет...

Мало того,
Цитата
Ванадий относится к рассеянным элементам и в природе в свободном виде не встречается. Содержание ванадия в земной коре 1,6·10−2% по массе, в воде океанов 3·10−7%. Наиболее высокие средние содержания ванадия в магматических породах отмечаются в габбро и базальтах (230—290 г/т). В осадочных породах значительное накопление ванадия происходит в биолитах (асфальтитах, углях, битуминозных фосфатах), битуминозных сланцах, бокситах, а также в оолитовых и кремнистых железных рудах. Близость ионных радиусов ванадия и широко распространённых в магматических породах железа и титана приводит к тому, что ванадий в гипогенных процессах целиком находится в рассеянном состоянии и не образует собственных минералов. Его носителями являются многочисленные минералы титана (титаномагнетит, сфен, рутил, ильменит), слюды, пироксены и гранаты, обладающие повышенной изоморфной ёмкостью по отношению к ванадию. Важнейшие минералы: патронит V(S2)2, ванадинит Pb5(VO4)3Cl и некоторые другие. Основной источник получения ванадия — железные руды, содержащие ванадий как примесь.
Такие аккумуляторы не получится сделать в большом количестве.
Celestron PowerSeeker 114 EQ, но хочется большего

Сверхцивилизация - это цивилизация, овладевшая всеми практически значимыми технологиями, которые вообще допустимы законами природы.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 579
    • Сообщения от AlexAV
Цитата
Батареи с расплавленным электролитом

Здесь было уже. И где-то выше была ссылка на оригинальную публикацию.

Причём в тексте явная опечатка

Цитата
На килограмм массы электролиты на базе железа и диборида ванадия выдали 1.4 кВт*ч и 5.3 кВт*ч/кг, соответственно.

Не электролита, а электрода. Причём это не практическая ёмкость анода, а термодинамический предел. Уже не говоря о том, что ёмкость анода и ёмкость аккумулятора вещи абсолютно разные и эта цифра – 5,3 кВт*ч/кг к ёмкости реального аккумулятора на этой базе будет иметь весьма отдалённое отношение.

Цитата
На протяжении многих лет одним из самых больших препятствия на пути более широкого внедрения электрических транспортных средств была недостаточная развитость аккумуляторных технологий.

Схема весьма интересная. В чём-то даже закономерная. Единственный вопрос – есть ли здесь хоть какие-то плюсы над гибридной схемой, где вместо второго аккумулятора – резервный ДВС с генератором? С учётом невысокой долговечности металл-воздушных элементов обойдется скорее дешевле как в изготовлении, так и в эксплуатации.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 579
    • Сообщения от AlexAV
Цитата
Можно конечно сказать что ресурсы магния в морской воде конечно. В принципе конечно да    Но боюсь не дожить человечеству до того момента.

Ну, про исчерпание магния никто и не говорил. 7-й элемент по распространённости в земной коре (в частности представлен такой совсем не редкой породой как доломитом) и единственный металл (не считая натрия конечно) для которого существует промышленная технология извлечения из морской воды (с осмысленными затратами).

Вот только области применения магния ограничены вовсе не доступностью запасов и даже не ценой. А двумя куда более фундаментальными факторами.

Очень низкая коррозионная стойкость магниевых сплавов и их совершенно не выдающиеся механические свойства (например, от слитка такого сплава можно отколоть кусок просто ударив молотком). Применяют только там где его единственное достоинство (низкая плотность) перевешивает эти два очень серьёзных недостатка. Прежде всего, конечно, авиация (там идёт борьба, по сути, за каждый килограмм).

Оффлайн idris

  • *****
  • Сообщений: 1 072
  • Благодарностей: 4
    • Сообщения от idris
Магний это как я понимаю замена алюминия, там где его можно заменить. Плюс магний и крепче и легче алюминия. У алюминия в чистом виде механические свойства и прочее тоже не ахти и похуже, чем у магния.

Смысл в том, что идет прогрессивное увеличение числа и масштабов использования разных химических элементов. В перспективе будут просто брать кусок гранита и полностью расщеплять его на элементы и все использовать :)

По поводу распространенности и исчерпаемости. Были разговоры об исчерпаемости железа! кремния! алюминия! Так что на фоне таких разговоров, такой редкий элемент как магний, тут же будут обсуждать когда же он закончится.
« Последнее редактирование: 24 Сен 2013 [01:26:01] от idris »

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 579
    • Сообщения от AlexAV
Цитата
Магний это как я понимаю замена алюминия, там где его можно заменить. Плюс магний и крепче и легче алюминия. У алюминия в чистом виде механические свойства и прочее тоже не ахти и похуже, чем у магния.

Вы о чём? Любой магниевый сплав намного уступает по прочности сплавам алюминия. Плюс достаточно сильно кородирует в присутствие воды.

Никакой заменой алюминию он стать не может, просто по свойствам. Только в отдельных узлах с невысокой механическими нагрузками.

То что лёгкий правда – а в остальном одни минусы. Ну ещё при криогенных температурах неплохо сохраняют механические свойства.

Цитата
В перспективе будут просто брать кусок гранита и полностью расщеплять его на элементы и все использовать
 

Не будут. Там даже железо и алюминий в такой форме, что их практически не извлечь с разумными затратами. Остальное – вообще безнадёжно.
« Последнее редактирование: 24 Сен 2013 [02:00:15] от AlexAV »

Nucleosome

Были разговоры об исчерпаемости железа! кремния! алюминия!
первого и третьего да, второго нет - вы ещё припишет сюда разговоры про исчерпание кислорода! а насчёт второго я как раз и говорил, что он в самом деле единственный, который невозможно исчерпать, поскольку просто некуда рассеивать, и на этом основании говорил, что палеолит - единственная форма стабильного существования человека как вида. или рода.

Оффлайн Zikbol

  • *****
  • Сообщений: 2 777
  • Благодарностей: 51
  • ...отдадим в деканат Раечке...
    • Сообщения от Zikbol
Алюминий тоже не исчерпаем, он просто дорог в производстве и там просто не обойдешься рудой и углем в одной "кастрюльке".
Да и вообще, исчерпание таких ресурсов - басни на ночь. Не верьте им.
ТАЛ-1(Мицар):130/900:АХ90/900:АХ80/400:ED72/420:МТО-62/500;ЗТ45х30
7х50:8х40:12х50:11х75
ПНВ-окуляр поколения 1+

Оффлайн Stalk.er

  • *****
  • Сообщений: 1 024
  • Благодарностей: 24
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Stalk.er
Исчерпать можно только те элементы, которые можно рассеять до непотребного состояния. Магний, титан рассеять не получится - слишком большой кларк. Смысла говорить о исчерпаемости конкретно элементов нет. Исчерпаемы руды. А руды - это просто более энергетически выгодная форма добычи.
 Даже такие элементы как медь не получится рассеять до стоимости добычи, сравнимой с золотом. Но с исчерпанием наиболее выгодных месторождений её цена будет плавно и медленно увеличиваться. Исчерпать и рассеять её не получится.

Оффлайн idris

  • *****
  • Сообщений: 1 072
  • Благодарностей: 4
    • Сообщения от idris
Дожить бы до поры когда самый распространенный после кислорода элемент Земли, то есть железо, будет исчерпан. Вот будут славные времена!

Да хотя бы не на всей земле, а в какой нибудь Курской магнитной аномалии, тоже подойдет.

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 473
  • Благодарностей: 579
    • Сообщения от AlexAV
Цитата
Даже такие элементы как медь не получится рассеять до стоимости добычи, сравнимой с золотом.

Ну, кларк меди (который и определяет предел до которого его можно рассеять) – 50г/т. Это извлекаемо (благо медь легко переводится в раствор) но как раз и определяет порядок предельной себестоимости если не как у золота, то как у серебра сегодня точно. Причём скорее золота. При той же концентрации добыча металла находящегося в рассеянной форме сложнее, чем образующего собственный минерал.

Т.е. медь полностью не исчезнет, но цена на неё будет уверенно мигрировать в направление благородного металла.

Оффлайн Андрей Курилов

  • *****
  • Сообщений: 7 409
  • Благодарностей: 171
  • homo homini lupus est
    • Сообщения от Андрей Курилов
самый распространенный после кислорода элемент Земли, то есть железо, будет исчерпан.
Куда?

Оффлайн idris

  • *****
  • Сообщений: 1 072
  • Благодарностей: 4
    • Сообщения от idris
Понятия не имею. Примерно туда же куда алюминий и титан и медь и никель и прочие товарищи.

У меня лично нет никаких вариантов. Но раз люди предполагают, что эти "ресурсы" могут быть исчерпаны. Значит вероятно есть куда :)