Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[pkl]

В длительной перспективе скорее всего так или иначе придется добывать энергию из космоса и/или переводить туда промышленность.

перспективы в разных ракурсах тут обсуждались и ничего кроме одним никелем живы не будем точно, а всё остальное и в суглинке будет не получается. остальное - увы голые фантазии (хотя конечно хочется как в Звёздных войнах или хотя бы как у Ефремова со Стругацкими - аж оторопь берёт когда написал эти имена в одной строчке!)

Вообще-то, основные претензии к космическим ресурсам сводятся к их неконкурентоспособностью в сравнении с земными, а не с принципиальной невозможностью их получения. В постнефтяную эпоху, когда затраты на получение металлов из астероидов и суглинка примерно одинаковы, разница в затратах существенно сократится или даже выровняется.

Имхо, перейдя после исчерпания углеволоролов полностью на ВИЭ, мы из этого состояния "средневековья с электричеством" уже никогда не выберемся.

нет, не выберемся. это особо не вызвает сомнений.

Опять же, с оговоркой: если цивилизация останется замкнутой в пределах планеты.

но такое существование будет весьма жалким, можно это назвать бесславным крахом цивилизации.

а лучше ударить апокалипсисом по стабильности? те кто тихо живут, живут дольше всех - биосфера это показывает очень наглядно а мы плоть от плоти и кровь от крови её часть. но можем мечтать да...

О криогенном разуме, хе-хе...

А самое главное, перейти на ВИЭ мы всегда успеем.

нет, можно войти в опускающуюся спираль положительной обратной связи и тогда уже всё. перевёрнутая черепаха протянет вам руку...

Ну, нет так нет, раз так - возврат в палеолит неизбежен. Тогда и дёргаться не стоит

А попытаться - надо. Вдруг - получится.

[pkl]

...Пример построения автномной энергосистемы в Краснодаре я уже приводил....и рассказывал выводы к ккоторому пришли люди (ветряк вообще выброшенные деньги, а солнечных батерей пришлось покупать 7 квт, и даже при этом избыток энергии летом, при терпимом недостатке зимой)...Это частное домохозяйство -которое 80% энергии потребляет в виде готовой продукции...а вот ни одного непрерывного производства на солнечной энергии мне видеть не приходилось

Вот ещё пример солнечной энергетики:
https://www.youtube.com/watch?v=GDWh4Dvcyt4
Смотреть с 7:15 по 7:39. Вот теперь с чем у меня будет ассоциироваться солнечная энергетика!

[SY]

5000 бомб, говорят, можно наделать. А Pu собираются из других запасов использовать, его у нас много.

дык вроде как пока заявили - мы дескать для военных целей испоьзовать этот плутоний не будем...

При количестве плутония за 180 тонн, величина в 35 тонн ничего не меняет. К тому же РФ перерабатывает облученное топливо АЭС и продолжает извлекать плутоний, который в силу изотопного состава в ближайшие лет 50 мало пригоден для изготовления ядерного оружия с целью длительного хранения.

[bob]

Вообще-то, основные претензии к космическим ресурсам сводятся к их неконкурентоспособностью в сравнении с земными, а не с принципиальной невозможностью их получения.

Абсолютной неконкурентоспособностью. Поскольку формула Циолковского.

когда затраты на получение металлов из астероидов и земного суглинка будут примерно одинаковы

Когда такое случится, всем тут будет точно не до космоса.    Проще будет тем, кто застрелится первым, если ещё будет, из чего.

[Макс1]

В мировом океане растворено 4 миллиарда тон урана. Атомной быстрой энергетике на 4 тысячи гигаватных реакторов, нужно около 4 тысяч тон урана в год. То есть уран из морской воды это ресурс на миллион лет.

Потребление всех видов энергии в мире по данным Википедии соответствует мощности около 17 ТВт. Замена ископаемого топлива на электроэнергию должна увеличить потребляемую мощность - например КПД получения водорода не 100 %, а его использование, транспортировка и хранение может потребовать дополнительных энергозатрат. Гражданская авиация может стать недоступной роскошью при замене ископаемого топлива на электричество, и с автотранспортом и сельскохозяйственной техникой здесь все не так просто. Но даже, если потребуется мощность несколько десятков ТВт, то и в этом случае урана из морской воды должно хватить надолго. Особенно, если развивать строительство реакторов на быстрых нейтронах. О стоимости урана из морской воды по существующим технологиям цифры в теме приводились, не помню точно, но были расчеты, что даже сейчас это не критично, учитывая малую долю топлива в цене и энергетических затратах на единицу получаемой атомной электроэнергии. Цены уже сейчас не сверхвысокие, но сейчас это невыгодно, по сравнению с урановыми рудниками, и экологи могут поднять шум. Но если не будет других источников энергии, экологов, выступающих против строительства АЭС, слушать никто не будет. Есть также опасность, что добыча урана из морской воды позволит сделать столько ядерного оружия, что хватит, чтобы уничтожить не только цивилизацию, но и жизнь. А развитие технологий позволит в будущем произвести ядерное оружие почти что кому угодно.

Нам надо не "в несколько раз больше", нам надо соотношение вложенной/полученной энергии где-то 1/20. А лучше - ещё больше.

Зачем? Увеличение затрат на единицу получаемой энергии в будущем неизбежно, главное получать больше энергии, чем затрачено.

[pkl]

Имхо, на самом деле ВИЭ в потребностях человека, которые делятся на "хлеб и зрелища" является зрелищем. Это некое развлечение для самолюбия, некие понты. Мы дескать в гармонии с природой. Но это будет, пока не будет проблем с "хлебом" - т.е. реальными источниками энергии. Пока есть дешевые углеводороды - можно побаловать себя ветряками и солнечными батареями. Это красиво и гринписно.

Имхо, на данный момент оно так и есть. Но условия задачи, заданной в теме - "нет ископаемых". В принципе даже, это условие изначально включает в себя не только углеводороды, но и ядерное топливо. Какие после этого у человечества вообще останутся варианты, кроме ВИЭ? Средневековье? Или вымирать сразу?

Валить в космос. На другие небесные тела, где эти ископаемые есть. Или возвращаться в Средневековье.

[SY]

Нормальный там ЕРОИ, лучше где бы то ни было(если чисто по топливу считать). По современным оценкам добыча урана из морской воды обойдеться в 600 долларов за киллограм http://www.atomic-energy.ru/news/2012/08/22/35454    При этом из одного килограмма, можно получить 8 тысяч мегават/часов электроэнергии. А это в районе 200 тысяч долларов.

Это так пока с пипеткой за столом сидишь и извлекаешь уран из морской воды. При попытке извлечь 100 или 1000 тонн встанет вопрос о том количестве воды, которую нужно прокачать через адсорбер, причем это обязательно должна быть свежая вода, а иначе содержание урана в ней снизится уже на предыдущем прогоне. Еще надо учитывать, что адсорбер не извлекает весь уран, а только часть, к тому же он извлекает еще кучу всяких малополезных элементов. Но самый большой бич всех адсорберов - это взвешенные в воде вещества и живые организмы, которые забивают адсорбер наглухо и по простому он от некоторых поселившихся в/на нем организмов не очищается(ракушки, водоросли, бактерии и пр).
В этом отношении проще выщелачивать кучи гранитной щебенки той же серной кислотой, которая в ряде случаев ничего не стоит, т.к. получается в качестве отхода производства, где ее обычно гасят известью получая гипс, который пытаются продать(что за счастье) или свалить в отвалы, особенно когда в кислоте присутствую некоторые элементы типа мышьяка и ему подобным.

[pkl]

Кстати,  дарю идею: использовать для сжижения/сжатия газа солнечную энергию. В каком-нибудь Катаре вполне может сработать!

у них этого газа в катаре завались - вот и шлют куда попало(с)...К чему это а нахер не нужно катару десятки квадратных километров солнечных панелей с проблемами запыления и суточного цикла - когда у них иметана дохера ...Поставил турбоккомпресор и сжимай ...КПД там в районе 80%(то есть на цепочке газ н.у. - жидкий газ...впрочем если предположить что газ таки не н.у а атмосфер 150 имеет то  кпд получше будет)

А потом газ у них ВНЕЗАПНО!!! закончится и солнечные батареи будут бесполезны!

[pkl]

Я здесь говорил это много раз. К сожалению, эта идея не воспринимается, а отметается с ходу. Что поделать, тема оккупирована адептами "зелёной" энергетики!

На последней странице я сам выступаю кем-то вроде адепта зеленой энергетики

Увы мне!

Но противоречия тут нет. Тут такое дело: термояд - это, конечно, круто, если его удастся освоить и сделать энергетически эффективным. Но нужно закладываться на вероятность того, что ничего не получится.
То есть, человечество ожидает не менее двух переломных моментов по энергетике. Первый - ориентировочно конец ХХI века, когда кончатся углеводороды и, следует надеяться, перейдут на ЗЯТЦ.
Второй - вероятно, начало следующего тысячелетия. Помните, была такая проблема-2000, которая была связана с компьютерами и оказалась на выходе совершенно смехотворной? Так вот, проблема-3000 может оказаться намного серьезнее: атомная энергетика выдыхается, а термояда нет...

Тогда только возобновляемая энергетика. Причём довольно быстро её надо будет выносить в космос, а следом - и заметную часть инфраструктуры цивилизации. Но здесь такие идеи отметаются сходу.

Правда, сам я считаю такой сценарий маловероятным. Как раз потому, что работы в области  термояда начали показывать обнадёживающие результаты.

[SY]

Но условия задачи, заданной в теме - "нет ископаемых"

Если не рассматривать эту задачу как существование в "голом" вакууме, то подразумевается исчерпание органического топлива и богатых месторождений других ископаемых.
С учетом того, что при наличии достаточного количества энергии можно добыть и произвести любой элемент или соединение, то задача сводится именно к построению системы способной производить достаточного количества энергии для самоподдержания процесса ее добычи и при этом иметь избытки, за счет которых поддерживается комфортное проживание населения.

[pkl]

Вообще-то, основные претензии к космическим ресурсам сводятся к их неконкурентоспособностью в сравнении с земными, а не с принципиальной невозможностью их получения.

Абсолютной неконкурентоспособностью. Поскольку формула Циолковского.

Ну вот опять! Неконкурентоспособностью! Но не физической невозможностью! А что будет, если других вариантов не останется?

когда затраты на получение металлов из астероидов и земного суглинка будут примерно одинаковы

Когда такое случится, всем тут будет точно не до космоса.    Проще будет тем, кто застрелится первым, если ещё будет, из чего.

Ну да, кому-то придётся помереть, к сожалению.

[pkl]

Нам надо не "в несколько раз больше", нам надо соотношение вложенной/полученной энергии где-то 1/20. А лучше - ещё больше.

Зачем? Увеличение затрат на единицу получаемой энергии в будущем неизбежно, главное получать больше энергии, чем затрачено.

Вам уже два раза объясняли!

Ладно, попробую теперь и я: солнечная батарея должна произвести энергию не только для изготовления новых солнечных батарей, но и для получения стройматериалов для строительства домов, дорог, сталь и алюминий для автомобилей и самолётов и т.п.

[bob]

Ну вот опять! Неконкурентоспособностью! Но не физической невозможностью! А что будет, если других вариантов не останется?

Бывают такие возможности, что проще и надёжнее всем застрелиться, чем их использовать. Что и воспоследует, задолго до возникновения таких возможностей. Если с ресурсами настанет такая хана, как Вы мечтаете, то строить и применять будут вовсе не космические корабли. А танки. Чтобы отобрать друг у друга последнее.

[ВадимZero]

Это так пока с пипеткой за столом сидишь и извлекаешь уран из морской воды.

Опытная добыча в Японии составляла несколько киллограм.

При попытке извлечь 100 или 1000 тонн встанет вопрос о том количестве воды, которую нужно прокачать через адсорбер,

На то есть морские течения.

Еще надо учитывать, что адсорбер не извлекает весь уран, а только часть, к тому же он извлекает еще кучу всяких малополезных элементов.

Как раз наоборот, помимо урана амидокимовое волокно еще молибден сорбирует. А вот неполезные элементы он селективно не улавливает.

Но самый большой бич всех адсорберов - это взвешенные в воде вещества и живые организмы,

Это не те сорбенты. Взвеси слишком крупные чтобы с ними сорбент взаимодействовал. Это вам не активированный уголь. Эти сорбенты работают с ионами, а не макрочастицами, потому забиться попросту не могут.

от некоторых поселившихся в/на нем организмов не очищается(ракушки, водоросли, бактерии и пр).

Все эти ракушки живут в прибрежной зоне. В толще океана для них просто нет питания. К тому же технология предпологает обработку сорбента слабым раствором кислоты.
   Во общем не нужно придумывать воображаемые трудности, для технологии о которой вы по сути представления не имеете.

[Rattus]

На другие небесные тела, где эти ископаемые есть. Или возвращаться в Средневековье.

Не знаю кому как, но Нам между Катархеем и Малым ледниковым периодом выбор очевиденъ. Присутствующие на форуме одноклеточные облигатно-анаэробные прокариоты, выражающие своё мнение через захваченных ими высших млекопитающих-хозяев могут, конечно, иметь иной взгляд на этот предметъ.

[pkl]

Ну вот опять! Неконкурентоспособностью! Но не физической невозможностью! А что будет, если других вариантов не останется?

Бывают такие возможности, что проще и надёжнее всем застрелиться, чем их использовать. Что и воспоследует, задолго до возникновения таких возможностей. Если с ресурсами настанет такая хана, как Вы мечтаете, то строить и применять будут вовсе не космические корабли. А танки. Чтобы отобрать друг у друга последнее.

Я понимаю, перспектива страшит. Потому у нас люди и тщатся изо всех сил сохранить привычный мир, пусть даже живя на дровах. Думаю, варианты будут разные: с солнечной энергетикой и атомной, с космосом и с дровами. Ну и эксцессы тоже возможны, в т.ч. и с танками.

Не знаю кому как, но Нам между Катархеем и Малым ледниковым периодом выбор очевиденъ. Присутствующие на форуме одноклеточные облигатно-анаэробные прокариоты, выражающие своё мнение через захваченных ими высших млекопитающих-хозяев могут, конечно, иметь иной взгляд на этот предметъ.

Между тем народ не унимается:

Первая в мире гидропонная солнечная ферма: морская вода + солнечный свет = помидоры
https://geektimes.ru/post/281274/
 

[sharp]

Для урана пофиг. В стоимости эл/э АЭС стоимость топлива несущественна. Рост стоимости урана на порядок приведет к повышению стоимости эл/э ну может в полтора раза.

Вы пытаетесь обхитрить физику с помощью экономики?)
Средний ERoEI мировой добычи топлива обязан быть выше единицы, иначе энергозапас будет истощаться. Если вы тратите килограмм урана на энергию, необходимую для добычи 500 грамм, это ведет к энергетическому банкротству.

Думаю тут нет прямой зависимости. Давайте грубо прикинем. Что бы получить 1 мг. урана  нужно прокачать (например через инообменную смолу) 1000 кг воды. Предположим для создания напора нужно создать 1 атм, т.е. это равносильно поднятию 1000 кг на высоту 10 м т.е. на 1 мг. урана затраты составляют ~ 10 кДж. Повысим на прочее "все-провсё" величину на порядок т.е. 100 кДж на 1 мг.  - 1 гр это 100 мДж  или ~28 кВт.ч. пересчет делал здесь
Энергоемкость уранового топлива 20 000 кВт. ч

Технология получения урана из воды предполагает добавление адсорбента в воду, доведенную до температуры кипения. Следовательно, требуется нагрев тонны воды до 100 градусов. При начальной температуре 20, энергозатраты равны 93 кВт*ч. Энерговыход - 1 мг урана, или 20 кВт*ч. ERoEi = 0,215.

[sharp]

Валить в космос. На другие небесные тела, где эти ископаемые есть. Или возвращаться в Средневековье.

Единственный энергоресурс, который реально имеет смысл импортировать из космоса на Землю - это сырье для термоядерного топлива.
То есть фактически термояд - это ключ к развитию и ключ к освоению космоса в долгосрочной перспективе. Создадим этот ключ - сделаем скачок в развитии. Не создадим - будем сушить воблу.

Как раз потому, что работы в области  термояда начали показывать обнадёживающие результаты

Обнадеживающим результатом был бы термоядерный реактор хотя бы в тестовой эксплуатации

[mbrane]

Дык концентрация урана на 6 порядков ниже гранита, воторая в свою очередь, на  два порядка ниже разрабатыванемых...О каком росте на порядок себестоимости речь идет...

Думаю тут нет прямой зависимости. Давайте грубо прикинем. Что бы получить 1 мг. урана  нужно прокачать (например через инообменную смолу) 1000 кг воды. Предположим для создания напора нужно создать 1 атм, т.е. это равносильно поднятию 1000 кг на высоту 10 м т.е. на 1 мг. урана затраты составляют ~ 10 кДж. Повысим на прочее "все-провсё" величину на порядок т.е. 100 кДж на 1 мг.  - 1 гр это 100 мДж  или ~28 кВт.ч. пересчет делал здесь
Энергоемкость уранового топлива 20 000 кВт. ч

Т.е. EROIE (700) вполне себе приемлемый. Если конечно, для урана можно использовать этот показатель и я его правильно оценил.

Вы камрад ошибаетесь на 3-4 порядка...http://moscow.sci-hub.bz/9e5de9ea263b8b7e6cc37a9fbf9f56f1/10.1007%403-540-13534-0_3.pdf
http://www.mdpi.com/2071-1050/2/4/980/pdf

Единственные места где ввообще возможна работа установаок по экстракции урана, это зоны сильных течений...При этом выбор онобменок всеьма ограничен , они должны работать в в сорской воде насыщенной щелочныи и щелочноземельными элементами, не допустим никакой изменение pH, температра от 4 до 10 градусов...

[Макс1]

Вам уже два раза объясняли!

Ладно, попробую теперь и я: солнечная батарея должна произвести энергию не только для изготовления новых солнечных батарей, но и для получения стройматериалов для строительства домов, дорог, сталь и алюминий для автомобилей и самолётов и т.п.

Если у Вас есть свое мнение, это не повод поучать других, которые имеют такое же право на свое мнение. Если пользоваться такой же терминологией, я не раз объяснял, что имею в виду все прямые и косвенные затраты энергии на строительство и эксплуатацию.