Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Lieut]

Материалы с распространённостью индия или серебра - это абсолютно не возобновляемый ресурс.

Насколько я понимаю, сейчас основная масса серебра получают как побочный продукт при электрорафинировании меди. Да, медные месторождения тоже не бесконечны.  Кстати, можно поговорить о никеле, меди и прочих платиноидах из астероидов.
Раз на Земле они почти все ушли в ядро. А так это не такие уже и особо редкие элементы.

[sharp]

Т.е. для БН-1200 прогнозируется 2,4 т/МВт(т) или 6720 т на весь реактор. Одним из базовых матералов там планируется испозовать сталь 07Х12НМБФ. Её состав: http://www.evek.org/materials/stal-07h12nmbf-ep609.html
Т.е. на один реактор уйдёт приблизительно 740 т хрома, 110 т никеля, 13 т ванадия, 27 т молибдена, 7 тонн ниобия.

А не получится ли вместо дорогих сплавов перейти хотя бы частично на карбид кремния, например? В печах сопротивления он применяется достаточно широко, то есть отлично подходит для высокотемпературных процессов.

Интересно, что ОЯТ частично будут закрывать и вопрос с молибденом (его среди осколков около 9%), т.е. за обозначенные 50 лет реактор будет генерировать около 4,5 тонн молибдена.

Именно нерадиоактивные изотопы?

[AlexAV]

Именно нерадиоактивные изотопы?

Да, не радиоактивных (Mo-100 не считаем ). У молибдена вообще есть только один радиоактивный изотоп с временем жизни более 3 суток (опять же Mo-100 не рассматриваем) - Mo-93, но это нейтронодеффицитный изотоп, который при деление ядер вообще не образуется. Т.е. через несколько месяцев выдержки радиоактивность молибдена  выделенного из ОЯТ ничем не будет отличаться от молибдена из природных месторождений.

хотя бы частично на карбид кремния

Не знаю, но для быстрых реакторов это выглядит явно сомнительно. У кремния достаточно высокое сечение захвата нейтронов, а углерод сильно их замедляет. Уже поэтому это выглядит как далеко не лучший материал для внутренней части реактора. Ну и учитывая, что химическая реакция карбида кремния с натрием термодинамически выгодна, то его коррозионная стойкость в такой среде тоже отнюдь не очевидна. Да и материал это крайне неудобный и не технологичный в обработке.

[crazy_terraformer]

Вероятно, стоит открыть тему в ВЖР под названием "ЗЯТЦ" или "Закрытый ядерный топливный цикл". Ну... да ладно.
 Вопросы к сведущим. Чем принципиально отличается СВБР от БРЕСТа? Как в реакторах типа СВБР избавляются от радиоактивного полония? Можно ли с помощью СВБР до исчерпания висмута хотя бы временно решить проблему истощения U-235?

[snickers]

Кстати небольшое интересное видео про тест 50Вт солнечных панелей моно и поли - кремния, а за одно сравнение одинаковых из одной партии панелей через три года эксплуатации и новой "из кладовки". http://www.youtube.com/watch?v=gM_5uWaq1Bg#t=694.204937
Смею заметить на перед что падение ампеража на "старой" поли панели -- 3,5А а трехгодичная аналогичная панели - 3,4 А ... По факту за ТРИ года мы "потеряли" всего 0,1А .. теперь проэкстраполируем износ по времени 3,5/0,1 = 35 нет не лет так как это за ТРИ года значит * 3 = 105 лет. Вот где то под 100 лет надо гонять панель что бы ее "посадить" в ноль.
 PS Я например не знаю ни одного источника генерации с таким сроком службы и без всяких ТО и ремонтов.

С наибольшей вероятностью цивилизация в современном виде будущего не имеет.

Ну это я бы принял даже не как гипотезу а как аксиому.  Вопрос в том - а когда она собственно начнет меняться? Вопрос ключевой ибо если изменения начнутся в ближайшую сотню лет то не стоит уповать на прорывы в освоение космоса или иных технологиях.. Лет через 100 по сути будет то же самое просто более продвинутое в плане техники. Если же "жирка" хватит на лет 400-500+ и более.. все осуждение запасов и источников энергии теряет смысл. Что и какие будут к тому времени технологии предсказать почти не реально..
PS Хотя.. товарисч Свифт Д. в своем - "путешествие Гулливера в Лапуту"--  лет 300+ тому предсказал атигравитационную вундервафлю. 

[crazy_terraformer]

Опять Вы со своей линейкой график функции y=k•t строите.

[AlexAV]

Кстати небольшое интересное видео про тест 50Вт солнечных панелей моно и поли - кремния, а за одно сравнение одинаковых из одной партии панелей через три года эксплуатации и новой "из кладовки". http://www.youtube.com/watch?v=gM_5uWaq1Bg#t=694.204937

Экстраполяция здесь вещь не слишком надёжная. Первая причина - нужно сначала доказать, что процесс деградации вообще линейный, т.е. что нет какого-то ускоряющегося со временем эффекта. Второе - медленная деградация полупроводника - не единственная причина отказа в условиях реальной эксплуатации. Единственный способ проверки реальной долговечности - это реальная эксплуатация в реальных условиях в течение требуемого времени достаточно большой партии с подсчётом процента отказа, и никак иначе.

Доказать, что элемент может работать 25 или 35 лет можно только на большой партии за 25 или 35 лет и ни днём меньше.

[AlexAV]

Вопрос ключевой ибо если изменения начнутся в ближайшую сотню лет то не стоит уповать на прорывы в освоение космоса или иных технологиях..

Если вести речь о проблеме редких элементов - то смотря каких. По каждому ситуация разная. Для серебра, индий, теллура, селена, других попутных элементов сульфидных руд - проблемы начнутся буквально завтра, чуть ли не быстрее, чем нефтью и газом. С классическими промышленными металлами - никелем, медью, оловом, свинцом, цинком - чуть позже, но тоже ни о каких столетиях здесь речи не идёт. Проблемы с титаном, марганцем, хромом, цирконием, барием - уже не столь ближняя перспектива. Тут каждый элемент нужно рассматривать отдельно.

Наихудшая ситуация кстати именно по полупроводниковым материалам и материалам электронной техники.

[Rattus]

Вопрос в том - а когда она собственно начнет меняться? Вопрос ключевой ибо если изменения начнутся в ближайшую сотню лет то не стоит уповать на прорывы в освоение космоса или иных технологиях..

Именно и только так. Потом - в лучшем случае стабилизация на каком-то уровне не выше середины этого века, но с существенно меньшей численностью населения (как минимум в два раза).

[Кремальера]

Вопрос в том - а когда она собственно начнет меняться?

Дык процесс давно идет.Когда в самолетах курить запретили?Примерно тогда все и началось.С внедрения на масс-маркет ПК.

Если же "жирка" хватит на лет 400-500+ и более.

Первый раз на Маркопиджском месторождении я побывал двадцать лет назад,к тому моменту оно было десять лет как законсервировано.Крайний раз был в этом году,отвалы разведовательной вскрышки уже почти не различимы,хотя брошенная техника до сих пор ржавеет.Это просто для иллюстрации о нужности кому-либо сфалерита(читай индия).При том что месторождение перспективное,это обжитой район,где полгода лето и пр.Не стоит задачи продержаться 400 или 500 лет,с "жирком" или без.Глубина среднесрочного планирования у нас- пять лет,на 10-15 лет загадывает только Кудрин с компанией.Как только научимся думать,работать и планировать работу глобально(хотя бы как при совке),тогда и будем плакать что нам чего-там не хватает.Это что касается наших палестин.А если шире,то я уже выше писал:будут бурить глубже,дешевле,быстрей,шельф окончательно загадят,глубоководные станции по добыче заработают.Будет мало,полезут к магматическим выходам: сначала к вулканическим выбросам,потом и сами плиты в тонких местах на дне прокалывать научатся,ну и в качестве вишенки на торте-Антарктика.Хотя на мой взгляд,это сопоставимо с тем как в Главном поясе поковырятся.

[snickers]

Доказать, что элемент может работать 25 или 35 лет можно только на большой партии за 25 или 35 лет и ни днём меньше

Ну я сомневаюсь что 25 лет кто то на форуме будет ждать доказательств). В любом случае я привел конкретные измерения а  не сакральные знания из астрала  ).

Для серебра, ....., других попутных элементов сульфидных руд - проблемы начнутся буквально завтра,

Недостаток.. например серебра вызовет рост его цены.  Если Вы правы то выходит, что не мешало бы делать запасы лишней наличности в серебрянных слитках?
Но вот как то график биржевых цен на серебро за последние 10 лет показывает нечто иное..

Конечно на бирже торгуют спекулянты.. но пардон никак не дураки. В случае реальной физической недостачи серебра цена на него стабильно перла бы вверх.
Вывод - "завтра" пока не наступило.

Потом - в лучшем случае стабилизация на каком-то уровне не выше середины этого века

Скорее всего процесс будет постепенный. То есть не так - утром смотришь новости а там - серебро ФСЕ). Запасы редкозема это стратегические данные и никто не будет давать в открытый доступ достоверную информацию. Единственно правдивый источник инфы по ним это биржевые котировки.. но тут включается еще и спекулятивная составляющая.

я побывал двадцать лет назад,к тому моменту оно было десять лет как законсервировано

Насколько я понял "консервы" так и остались целые и никто их не вскрыл?
Кроме того обсуждая как то вопрос  запасов угля наткнулся на тему урана и тория в шлаке от улей ТЭС. По данным  российского геохимика Я.Э. Юдовича  среднее содержание урана в углях составляет -3,6 г/т, а тория для бурых углей – 6,3 г/т, каменных -3,5 г/т. Если там есть актиноиды то почему там не может быть редкозема? Ведь например в монацитовом песке они идут вместе -  А ведь эту тему никто не прорабатывал.
PS Скорее всего данные по запасам редкозема просто не верны,  иначе я ничем не могу объяснить спокойствие на биржах.

[Кремальера]

Насколько я понял "консервы" так и остались целые и никто их не вскрыл?

Да,и причем даже отстойники под обогащение начали строить,но все бросили.И самое интересное что все под носом.А коль так значит Шерлун гора и Адун-Челон даже в планах скорей всего и не значатся.А ведь могли бы весь шарик завалить арсенид-галлиевыми/индиевыми панелями по вменяемым ценам.

[AlexAV]

Ну я сомневаюсь что 25 лет кто то на форуме будет ждать доказательств). В любом случае я привел конкретные измерения а  не сакральные знания из астрала  ).

Проблема в том, что эти измерения имеют очень отдалённое отношение к практическому сроку службы солнечных батарей. Приблизительно такие же как деградация светодиодов к сроку службы LED ламп (ну т.е. она ограничивает верхний лимит срока службы, но ни как не определяет реальный момент отказа, т.е. светодиод может жить и 10 лет, вот только редкая лампочка до этого срока доживает из-за отказов напрямую с медленной деградацией полупроводника и люминофора никак не связанной ).

Достаточный срок для анализа кстати уже прошёл, и необходимые выводы можно сделать просто по анализу статистики отказов. Соответствующие данные приведены в этой работе: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379 (ссылку уже давал) и из них следует, что реальный срок службы около 10 лет.

PS Я например не знаю ни одного источника генерации с таким сроком службы и без всяких ТО и ремонтов.

Без ТО и ремонта СЭС тоже работать не будет. Скажем в этой работе: http://mpei.ru/Science/Dissertations/dissertations/Dissertations/ZezinDA_diss.pdf приводится следующая зависимость вероятности отказа СЭС от времени (не в смысле конечно, что её после этого нужно сносить, а в том что нужно будет ремонтировать):



Т.е. регулярный (и даже очень регулярный) ремонт с заменой вышедших из строя компонент очень даже требуется. Ничем здесь СЭС от других видов генерации не отличается.

Если Вы правы то выходит, что не мешало бы делать запасы лишней наличности в серебрянных слитках?

Для долгосрочных сбережений серебро действительно самый перспективный инструмент.

Но вот как то график биржевых цен на серебро за последние 10 лет показывает нечто иное..

Значительная часть серебра - побочный продукт переработки сульфидных руд, поэтому его предложение не эластично (т.е. попросту мало зависит от спроса), а цена очень волантильная. Вот только вся эта спекулятивная болтанка вообще ни о чём не говорит.

Вывод - "завтра" пока не наступило.

А вы изучайте не спекулятивную болтанку на бирже, а данные о месторождениях сульфидных руд, изменение содержание полезной компоненты в них, изменение в способах извлечения основной компоненты (при переходе к бедным рудам более широко начинают использоваться методы гидрометаллургии, при которых попутные компоненты часто не извлекаются). И оптимизма сразу поубавится. По попутным компонентам сульфидных руд будущее уже рядом. И оно совсем не коммунистическое и не светлое.

Скорее всего процесс будет постепенный.

Конечно не мгновенным, по наиболее редким элементам переходный процесс будет длиться несколько десятилетий. По более распространённым - дольше (чем элемент более распространён и более склонен образовывать собственные минералы - тем дольше). Но это в историческом масштабе всё равно будет не слишком большой срок.

Запасы редкозема это стратегические данные и никто не будет давать в открытый доступ достоверную информацию.

Чушь это. Никто ничего особо не секретит.

Кроме того обсуждая как то вопрос  запасов угля наткнулся на тему урана и тория в шлаке от улей ТЭС. По данным  российского геохимика Я.Э. Юдовича  среднее содержание урана в углях составляет -3,6 г/т, а тория для бурых углей – 6,3 г/т, каменных -3,5 г/т. Если там есть актиноиды то почему там не может быть редкозема? Ведь например в монацитовом песке они идут вместе -  А ведь эту тему никто не прорабатывал.

РЗЭ там конечно формально есть, но в количестве измеряемом граммами на тонну, т.е. приблизительно столько же, сколько в подмосковном суглинке. Это технологически практически не извлекаемо. Кстати не путайте понятие редких элементов и редкоземельных. Редкоземельные кстати далеко не самые редкие (особенно цериевая группа), хотя конечно всё равно очень проблемные в долгосрочной перспективе.

Скорее всего данные по запасам редкозема просто не верны,  иначе я ничем не могу объяснить спокойствие на биржах.

С чего это. Оценки запасов в основном открыты и их при желание можно найти. А вот какой-то логики, здравого смысла и дальновидности на бирже искать не стоит, это не то место, где эти качества обитают.


 

[AlexAV]

Да,и причем даже отстойники под обогащение начали строить,но все бросили.

Ну не добывать может быть и не добывают, но запасы соответствующих формаций значатся.

[snickers]

Достаточный срок для анализа кстати уже прошёл, и необходимые выводы можно сделать просто по анализу статистики отказов. Соответствующие данные приведены в этой работе: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379 (ссылку уже давал) и из них следует, что реальный срок службы около 10 лет.

Вы нас зачем обманываете ? Открыл линк и первое что прочитал - ДЕГРАДАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫВ ТОНКОПЛЁНОЧНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ...... засомневался стал читать дальше...1.Основными объектами исследований являются тонкопленочные солнечные элементы на основе a-Si:H и поликристаллические солнечные элементы на основе CdTe.  .... Какое отношение вообще имеют a-Si к тем что приведены мной на видео?? Ну а про это я вообще молчу CdTe, оно тут в принципе никаким боком не лезет.  Сравнивать тонкопленочный аморфный кремний с моно/поликристаллами на видео...Si???
Начнем с того что цена a-Si в ДВА с + раза за 1Вт меньше чем у моно/поли кристалла. И да Вы правы срок службы их около 10+ лет. У меня такая была. У нее ток даже иной, моно/поли панель дает меньше вольтаж а больше ампер то аморфная дает наоборот, повышает вольтаж а ампер там мало. И да площадь из за низкого КПД больше.
Вот нашел какое то видео про нее http://www.youtube.com/watch?v=0lvY3X8jGjw#..
То что говорят не важно, обратите внимание на сам вид панели .. там пленка на стекле.. сравните с внешним видом на моем приведенном выше видео  http://www.youtube.com/watch?v=gM_5uWaq1Bg#t=694.204937...
на нем панели конкретно отличаются, на них не ПЛЕНКА а КРИСТАЛЛЫ кремния. Срок службы больше.
 PS В общем статья интересная но она не в тему.

Оценки запасов в основном открыты и их при желание можно найти

Я вам как топограф раскрою небольшой секрет - вот Вы покупаете карту а на ней есть координатная сетка, так вот на карте купленной в магазине, особенно если найдете мелкого масштаба типа 1/50 или 1/25- ка по крайней мере в СССР координатная сетка не совсем отвечала действительности. Вот карты с грифом от ГШ они были по соответствию.  Многие объекты типа - домик пионерлагеря тоже "домиком" не являлись. С наступлением эпохи GPS координатная сетка потеряла актуальность .. НО тем не менее). Вот так и с стратегическими запасами.. нет в доступе кое что есть конечно как у нас так и впрочем по всему миру.. аналогия думаю улавливается.
Я где то раньше уже писал, что из Судана идет куча нефти в Китай...но .. но много ли про это вы слышали по телеку или в новостях?? Думаю запасы редкозема у нас несколько все же иные).

А ведь могли бы весь шарик завалить арсенид-галлиевыми/индиевыми панелями по вменяемым ценам.

А может есть иная причина? Не шарик заваливать а отставить на времена когда на "шарике закончиться"?

[crazy_terraformer]

Вопрос в том - а когда она собственно начнет меняться? Вопрос ключевой ибо если изменения начнутся в ближайшую сотню лет то не стоит уповать на прорывы в освоение космоса или иных технологиях..

Именно и только так. Потом - в лучшем случае стабилизация на каком-то уровне не выше середины этого века, но с существенно меньшей численностью населения (как минимум в два раза).

А может гуманней урезать лишние потребности, а не урезать численность в таких масштабах за сто лет насильственным образом.

(кликните для показа/скрытия)

Возможно камраду Rattus'у стоит сменить ник или аватар . К примеру на один из образов в капюшонах в ниже представленном ролике.

http://www.youtube.com/watch?v=t9oXErQlu-g#
А вот и картинки на выбор - The Death of Rats

Кроме того обсуждая как то вопрос  запасов угля наткнулся на тему урана и тория в шлаке от улей ТЭС. По данным  российского геохимика Я.Э. Юдовича  среднее содержание урана в углях составляет -3,6 г/т, а тория для бурых углей – 6,3 г/т, каменных -3,5 г/т. Если там есть актиноиды то почему там не может быть редкозема? Ведь например в монацитовом песке они идут вместе -  А ведь эту тему никто не прорабатывал.

РЗЭ там конечно формально есть, но в количестве измеряемом граммами на тонну, т.е. приблизительно столько же, сколько в подмосковном суглинке. Это технологически практически не извлекаемо. Кстати не путайте понятие редких элементов и редкоземельных. Редкоземельные кстати далеко не самые редкие (особенно цериевая группа), хотя конечно всё равно очень проблемные в долгосрочной перспективе.

Речь видимо идёт о концентрировании этих элементов в золе и шлаке, возможно и об отложениях лёгкоплавких оксидов на стенах труб и пылеуловителях ТЭС и ТЭЦ?

[AlexAV]

Кстати интересно внимательнее на использование серебра в солнечных элементах. На производство кремнеых солнечных эелементов его тратится приблизительно  80 т на ГВт установленной мощности (https://www.forbes.com/sites/greatspeculations/2014/10/21/trends-in-silver-demand-by-the-solar-photovoltaic-industry/#57fe46a52158). Учитывая, что КИУМ СЭС процентов 12, то получается для строительства станции, генерирующей 1ГВт в среднем за год нужно 667 тонн серебра.

Да... На этом фоне 110 тонн никеля на строительство реактора даже и не смотрятся... Сколько у нас запасов серебра в мире? 570 тыс. т. (https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/silver/mcs-2016-silve.pdf)? Тут говорить, даже не о том, что солнце заменит что-то в энергетики, а хотя бы сколько-нибудь долго будет играть хоть какую-то роль - просто смешно.

Даже если предположим, что цифру удельного потребления серебра удастся уменьшить в 10 раз, то даже в это случае ничего не меняется, всё равно требуемое его количество остаётся совершенно безумным для такого редкого элемента.

[AlexAV]

возможно и об отложениях лёгкоплавких оксидов на стенах труб и пылеуловителях ТЭС и ТЭЦ?

Среди легкоплаких имеет смысл искать цинк, свинец, селен, германий (германий из такой пыли, накапливающейся в пылеуловителях, при сжигании некоторых сортов углей действительно добывают). А вот РЗЭ - нет. Оксиды РЗЭ чрезвычайно тугоплавки и малолетучи, они остаются в основной части шлака вместе с оксидами алюминия.

[sharp]

Кстати интересно внимательнее на использование серебра в солнечных элементах. На производство кремнеых солнечных эелементов его тратится приблизительно  80 т на ГВт установленной мощности (https://www.forbes.com/sites/greatspeculations/2014/10/21/trends-in-silver-demand-by-the-solar-photovoltaic-industry/#57fe46a52158). Учитывая, что КИУМ СЭС процентов 12, то получается для строительства станции, генерирующей 1ГВт в среднем за год нужно 667 тонн серебра.

Однако.
А без серебра оно вообще никак работать не будет?

[crazy_terraformer]

Оксиды РЗЭ чрезвычайно тугоплавки и малолетучи, они остаются в основной части шлака вместе с оксидами алюминия.

В шлаке интересно сколько РЗЭ?