Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[sharp]

А вы хотите всю энергетику на растения посадить.

А вы-то шо предлагаете?

[AlexAV]

Да и какой смысл усваивать фактически  солнечную энергию через лишнее звено, если это можно делать непосредственно.

Растения растут сами в отличие от солнечных батарей. В резултате во втором случае просто даже с EROEI проблема (с учётом цепочек косвенных издержек).

Но это ещё только половина проблемы. Солнечные батареи в современном виде - вообще нельзя считать возобновляемым источником энергии. Для их производства необходимо серебро (или другие редкие элементы, если речь говорить не о кремневых, для тех же халькогенидных - теллур, от чего не легче). А это строго невозобновляемые ресурсы. Причём мы ими обеспечены ещё хуже, чем тем же углём. Закончатся они раньше.

Довольно глупо один не возобновляемый источник энергии менять на другой невозобновляемый, но при этом более дорогой и требующий сырья, которое будет истощено ещё более быстро, чем в первом случае.

[Lieut]

Это ясно, но в реакторах с высоким обогащением, что происходит? Там много быстрых нейтронов?

Нет. Там просто вероятность поглощения нейтрона примесью при той же концентрации примеси меньше.

Эта вероятность:

\[ p = \frac{<\sigma_p v_p> n_p}{\sum<{\sigma_i v_i>} n_i} \]

Если Вы увеличите знаминать (т.е. захват нейтронов топливом в нормальном режиме, чем больше нечётных делящихся изотопов в нем, тем оно больше), а числитель (концентрация примеси) останется тем же, то вероятность что нейтрон будет захвачен примесью, а не ураном - уменьшается.

Возможно, людям будет более понятно, если просто сказать, что реакторы на быстрых нейтронах могут работать только при высоком обогащении.

[Lieut]

А вы хотите всю энергетику на растения посадить.

А вы-то шо предлагаете?

Не целенаправленно отводить площади под биотопливо, спирт или масло, а использовать в энергетике только отходы. Биогаз или твердые пелеты.
До 10-15% потребления вполне могут покрыть.

[MenFrame]

Возможно, людям будет более понятно, если просто сказать, что реакторы на быстрых нейтронах могут работать только при высоком обогащении.

Для быстрых реакторов оба эти фактора влияют.

[Скеп-тик]

А когда углеводороды кончатся?

Кончатся и ВИЭ. Ибо при их изготовлении возобновляемая энергия не используется. Не используется энергия солнца, ветра, и даже ГЭС, для изготовления цемента, стали, композитов, транспортировке.
Потому как строительство станций ВИЭ логистикой завязано по всему миру. А без керосину - доступных ресурсов у вас - в 300-ах км радиуса от вас (неделя пути каравана). Возьмите карту, обведите циркулем круг в 600 км, и прикинте доступность ВИЭ.

[sharp]

Возможно, людям будет более понятно, если просто сказать, что реакторы на быстрых нейтронах могут работать только при высоком обогащении.

При переходе на мокс-топливо вообще потеряет актуальность такой термин как "обогащение". Поскольку загружаться в реакторы будет природный уран и плутоний, химически выделенный из отходов предыдущей загрузки.

[AlexAV]

Давай вспомним что именно эта тема делает  на астрофоруме и каковы были предпосылки для ее создания?
Предпосылкой была гипотеза о разрешении парадокса Ферми через гипотезу "выеденного яйца" - после исчерпания природных запасов все внеземные цивилизации погибают, или хотя бы выживают но в такой форме которая неспособна к межзвездной колонизации.

Поддерживаю. Тема действительно посвящена больше долгосрочным перспективам, не обсуждать при этом текущие тенденции тоже нельзя, но избыточно концентрироваться на них здесь действительно не стоит. При этом обсуждая любые невозобновляемые ресурсы нужно всегда держать в голове, что абсолютно несущественно каковы их запасы, их истощение, в том случае если скорость с которой мы их добываем больше скорости с которой они пополняются естественными геохимическими потоками — неизбежно. Особняком тут можно было бы поставить только дейтерий морской воды (это если с термоядом...), но как следует из названия темы — мы этот случай не рассматриваем.

Тут стоит перечислить основные проблемы входящие в этот круг.

Как ни странно, но на первое место я бы поставил бы даже не замену нефти, газа и угля, а фосфор. Цивилизация может существовать без автомобилей, айфонов, интернета, но вод без хлеба она не протянет и нескольких месяцев. Никакая цивилизация.

И тут существует фундаментальная проблема — наше сельское хозяйство менее замкнуто по биогенам, чем естественные биогеоценозы. Уход биогенов с наших полей океан намного выше, чем для естественных лесов и степей. Если потеря азота, калия и серы — не такая большая проблема, то вот с фосфором — всё плохо.

Это вообще самый странный элемент биосферы, сравнительно редкий в земной коре, но при этом роль которого для живых организмов оказывается непропорционально высока. Элемент естественный транспорт которого на поверхности земли осуществляется только в одном направление — с суши в океанические глубины, а замыкание его круговорота осуществляется практически исключительно через медленные геологические процессы связанные с субдукцией океанической коры и выплавком магматических пород в материковой коре.

Сейчас мы компенсирует избыточную потерю фосфора с помощью удобрений, источником которых являются невозобновляемые запасы апатитов и фосфоритов. Но вечно так продолжаться не может. По большей части единственный выход здесь — как-то менять методы ведения сельского хозяйства так, чтобы потери биогенов с полей были не выше естественных фоновых. Но как это делать конкретно — не совсем понятно. Другим решением могло бы было бы быть — создание некого механизма транспорта фосфора из океана на сушу. Но как именно тоже не понятно (при этом нужно понимать, что тут речь не о добыче чего-то на морском дне, то что смывается с суши оседает там в рассеянной форме и добыть это напрямую практически невозможно, тут что-то другое нужно... возможно выращивание каких-то аквакультур или что-то ещё подобного...).

На втором месте — снова не нефть с газом и углём, а редкие элементы. Вообще все элементы кроме кремния, алюминия, железа, кальция, а так же элементов содержащихся в больших количествах в морской воде - натрия, калия, магния, хлора, серы, брома, главного элемента биосферы — углерода, и того что мы извлекаем из атмосферных газов, нужно считать не возобновляемыми ресурсами. Промежуточное положение тут занимают титан, марганец, цирконий, барий (доступны, но скорее всего в ограниченных объёмах).

Масштаб этого бедствия даже сложно оценить. Тут вылетают целые пласты технологии. Без жаропрочных сплавов просто невозможно построить ни ракетный двигатель, ни газовую турбину, что делать без нержавеющей сталей в огромном количестве областей вообще непонятно. Вылетают криогенные стали, большинство твёрдых сплавов. Сущая катастрофа получается в электронике.

На рециклинг особо надеяться не стоит. Потери при нём неизбежны (как в силу технологических, так и социальных факторов) и он может слегка оттянуть время, но никак не решить эту проблему. Придётся учиться жить только используя то что есть.

И только далее — энергетика. Тут очевидно — только возобновляемые источники энергии. Но нужно понимать, что если на «этикетке» написано «возобновляемый» - то он не обязательно возобновляемый, и наоборот если не написано — не значит, что не является возобновляемым. При этом при оценке того можно ли отнести источник к возобновляемым — абсолютно необходимо учитывать те материалы, которые нужны для его производства. Если необходимо что-то кроме элементов перечисленных выше — этот источник к возобновляемым отнести нельзя.

На сегодняшний день достоверно к возобновляемым можно отнести — гидроэнергетику, биотопливо в самом широком виде включая торф (проблему фосфора здесь можно опустить не по той причине, что она не важна, но потому, что если она не решается — проблемы энергетики будет последним, что нас будет интересовать , когда вокруг банды каннибалов как-то не до энергетики...), ветроэнергетика (не вся, скажем как строить морские ветрогенераторы без нержавейки не понятно совершенно, но достаточное количество конструкций наземным ветрогенераторов указанному требованию удовлетворяют). Пожалуй всё.

Плюс к этому - под вопросом находятся ПЭС (приливные станции) и АЭС (при использование урана из морской воды АЭС — тоже (квази)возобновляемый источник энергии). Проблема коррозиестойких сплавов здесь будет стоять очень остро.

В варианте минимум (био- + ГЭС + ВЭС) — количество доступной энергии получается не очень большим. Значительно меньше, чем доступно нам сейчас, хотя больше чем в историческом средневековье (знание об электричестве позволяет использовать энергию ветряного и водяного колеса куда эффективнее, чем тогда).

Такой вариант, который условно можно назвать «средневековье с электричеством», мне и представляется кстати наиболее вероятным. Цивилизация в этом случае существовать может (впрочем это очевидно, в историческом средневековье она тоже ведь существовала), но от современной будет отличаться радикально.

Расширенный вариант (с АЭС) — подразумевает общество куда более похожее на индустриальное, по сравнению со «средневековьем с электричеством», но тут уж как получится... Вероятность такого варианта кажется существенно ниже...

Здесь кстати стоит отметить, что ряд вещей на которые ставят бирку «возобновляемого» на самом деле к возобновляемой энергетике нас вовсе не приближают, а отчасти даже удаляют. Ни в коем случае к возобновляемым нельзя отнести современные солнечные батареи или скажем электромобили. Просто из-за критической потребности в редких элементах. Дизельный двигатель куда ближе к принципам возобновляемой энергетики, чем электромобиль, как бы это странно не звучало. Дизельный автомобиль можно полностью сделать из чугуна, углеродистой стали и силумина, а в бак залить растительное масло. А вот как делать электромобиль без лития, кобальта и никеля — непонятно совершенно.

Четвёртое — минералогический барьер. Т.е. изменение минералогического состава верхней литосферы из-за длительного воздействия человеческой деятельности. Здесь конечно речь идёт не о ближайших столетиях, а о куда больших промежутках времени. Но в долгосрочной перспективе — это может быть очень важно.

Вы думаете гранитная щебёнка не может закончится? Зря так думаете. Гранит из литосферы вообще конечно исчезнуть не может, но вот количество выход магматических горных пород на поверхность уже куда как ограниченно. И выкапываем мы их куда быстрее, чем они туда поднимаются.

И таких аспектов очень много. Общая масса карбонатных пород в литосфере едва ли может измениться в результате любой деятельности человека. Но вот скажем изготовить известь из породы содержащей скажем 10% карбоната кальция едва ли возможно не сделав её золотой. А карбонатные породы, содержащие >90% карбоната кальция — ресурс уже не столь безлимитный.

Т.е. используя даже казалось бы обычные материалы — песок, известняк, глины для технологических нужды мы выбираем не абы какие, а с определенными свойствами. При длительном воздействии такой рода деятельности в верхней, доступной нам, части литосферы будет всё меньше минерального сырья удобного для технологического применения и всё больше его форм не годных ни для чего. Всё сложнее и дороже будет находить хорошие строительные материалы, материалы для производства керамик и стекла.

Данная проблема плохо изучена и в общем относится к довольно отдалённому от нас периоду. Но её воздействие на цивилизацию также может быть гигантским.

Ну и наконец — важный вопрос это ограничения и лимитирующие факторы человеческой деятельности. Цивилизация существующая на возобновляемых ресурсах тоже не может расти неограниченно. Её рост естественным образом будет упираться в их конечную скорость возобновления. И тут уместно вспомнить про классическую бочку Либиха. Рост любой популяции всегда ограничен одним наиболее редким ресурсом.

Соответственно возникает очень важный вопрос — какой конкретно ресурс будет ограничивать цивилизацию в этом случае. И на каком уровне он будет ограничивать размер численности населения и объёма экономической деятельности.

Впрочем чтобы на него ответить — нужно сначала ответить на вопрос как будут решены проблемы четырёх выше описанных барьеров...

[sharp]

На рециклинг особо надеяться не стоит. Потери при нём неизбежны (как в силу технологических, так и социальных факторов) и он может слегка оттянуть время, но никак не решить эту проблему. Придётся учиться жить только используя то что есть.

Зависит от того, во сколько раз рециклинг сможет отсрочить проблему. Если, скажем, природного запаса некоего элемента хватает на 100 лет, а при помощи рециклинга удается возвращать 95%, то срок исчерпания растягивается уже до 2000 лет. А за этот срок цивилизация успеет перестроить технологические процессы таким образом, что многие редкие элементы окажутся попросту не нужны.

Кроме того, нужно понимать, что сейчас рециклингом элементов мало кто занимается всерьез. На текущий момент добыча зачастую дешевле переработки. Но вряд ли это будет продолжаться вечно.

при использование урана из морской воды АЭС — тоже (квази)возобновляемый источник энергии

Только если добывать меньше 10000 тонн в год (примерный объем притока из литосферы). При большей добыче концентрация в морской воде будет постепенно падать, и через несколько тысячелетий EROI добычи может существенно упасть.

[AlexAV]

Только если добывать меньше 10000 тонн в год (примерный объем притока из литосферы). При большей добыче концентрация в морской воде будет постепенно падать, и через несколько тысячелетий EROI добычи может существенно упасть.

Да, именно так.

[MenFrame]

Зависит от того, во сколько раз рециклинг сможет отсрочить проблему.

Дело не только в этом. Рециклинг позволяет добывать элемент при более высокой себестоимости.

[Rattus]

Такой вариант, который условно можно назвать «средневековье с электричеством», мне и представляется кстати наиболее вероятным. Цивилизация в этом случае существовать может (впрочем это очевидно, в историческом средневековье она тоже ведь существовала), но от современной будет отличаться радикально.
Расширенный вариант (с АЭС) — подразумевает общество куда более похожее на индустриальное, по сравнению со «средневековьем с электричеством», но тут уж как получится... Вероятность такого варианта кажется существенно ниже...

Так одно вовсе не должно исключать другое - а просто следовать друг за другом: сначала выбывают углеводороды, потом редкоземельные элементы, а с ними - ядерная энергетика, а под конец уже большой фосфор и стройматериалы. Но до последнего даже не известно - доживут ли млекопитающие размером с гоминид по чисто климатическим причинам (кайнозой ведь тоже не навсегда).
Кроме того, раз уж низкоэнергетическая цивилизация в любом случае не сможет быть глобальной, то говорить о ней как о чём-то едином уже не имеет смысла. При этом нет никаких предпосылок к радикальному угасанию тектонической активности Земли в ближайшие сотни миллионов лет - вплоть до испепеления биосферы ярким солнцем - а значит и сохранению очагов цивилизации повышенного технологического уровня вокруг таких источников редких элементов - типа современного вулкана Кудрявый на острове Итуруп, дымящего рением. Подобно донным оазисам анаэробных экосистем на хемосинтезе вокруг черных курильщиков.

[Lieut]

Насчет фосфора.
При должном уровне организации, он также может стать квазибесконечным ресурсом. С помощью Мирового океана, а именно через его эвтрофикацию. Т.е. некоторым насыщением его вод биогенными элементами.
Причем для этого вовсе не нужны суперфосфаты, морской фитопланктон способен извлекать фосфор из морской воды при мизерных концентрациях и начинает бурно разрастаться при «удобрении» илом, пылью или глубинными водами. Т.е. надо будет искусственно распылять придонный ил по поверхности или усиливать апвеллинг.

Соответственно довольно интенсивное рыболовство может быть развито по большей части Мирового океана, который сейчас не менее чем на 80% представляет биологическую пустыню. Кроме крайне важной задачи обеспечения людей рыбой, по объемам как минимум раз в десять больше современного морского рыболовства, на сушу, точнее в илы очистных канализационных сооружений, будет поступать огромное количество дополнительного фосфора. Ну а те илы уже давно используются в качестве удобрений на полях.

Главная проблема, как по мне, тут не экономическая, а организационная. В смысле сейчас нести затраты на эвтрофикацию будут одни, а рыбу ловить непонятно кто. Без крепкого международного закона не обойтись.

[crazy_terraformer]

Может кому сие интересно - Роль фосфора в консервации микрофоссилий.


   

Г.А.Нурок, Ю.В.Бруякин. Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов.

Фосфоритные месторождения распространены у берегов США, Мексики, Чили, Перу, Аргентины, Испании, Южной Африки, Японии и несколько островов Индийского океана. Большой интерес представляют подводные месторождения фосфоритов у банки Корондо (Сан-Диего) на глубинах до 370 м. и на банках, находящихся в 60 км к западу от Сан-Диего, где глубина достигает 450 м.
    Объем залежей в пределах побережья Калифорнии колеблется от 4 тыс. до 14,5 тыс. т на 1 км2. Основываясь на том, что на берегах Калифорнии общее количество залежей составляет 1,5 млрд.т, и предполагая, что при содержании 10% фосфорита экономично проводить горные работы, то при производительности 500 тыс.т. в год запасов хватило бы на 300 лет

Первооткрыватели руд морских
12 апреля 2016

Руды океана наряду с углеводородами составляют существенную часть мировых запасов полезных ископаемых. Российские ученые были зачинателями постановки и решения самой проблемы освоения ресурсов океана, стояли у истоков открытий многих подводных месторождений. Мы беседуем с одним из ведущих сотрудников института океанологии РАН Глебом Батуриным.


Батурин Глеб Николаевич
доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории геологии твердых полезных ископаемых Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН. Академик РАЕН. Один из первооткрывателей (совместно с коллегами из ЮАР) крупнейшего в океане фосфоритового месторождения на шельфе Намибии, автор научного открытия в области морской геологии.


В 1868 году экспедиция шведского полярного исследователя Нильса Норденшельда на судне «София» подняла со дна Карского моря темные камни, оказавшиеся железомарганцевыми стяжениями (конкрециями). Затем похожие образования были обнаружены при драгировании дна Атлантики в районе Канарских островов океанографической экспедицией Великобритании на корвете «Челленджер» (1872–1876).
Железомарганцевые конкреции (ЖМК) рассматривались тогда как природный объект, представляющий исключительно научный интерес. Поэтому эти наблюдения носили точечный характер, хотя уже тогда были сделаны первые заключения о приуроченности ЖМК к определенным типам океанических и морских осадков — красным глубоководным глинам и радиоляриевым илам. Внимание геологов привлекло то, что кроме железа и марганца в конкрециях содержались заметные количества цветных металлов. Впоследствии подводные фотосъемки показали, что в некоторых местах количество конкреций настолько велико, что дно напоминает булыжную мостовую. Оно сплошь покрыто конкрециями размером 4–5 см, которые выступают из ила или образуют в верхней части грунта слой толщиной до 0,5 м. Количество руды на таких участках достигает 200 кг/м2. Затем подобные образования нашли и в других местах Мирового океана.
В последнее десятилетие резко возросла активность Японии, США, Китая, Индии и других стран, связанная с поисками и разведкой твердых полезных ископаемых океанского дна.

Потребность в освоении глубоководных конкреций связана с тем, что они являются источниками дефицитных цветных, редких и редкоземельных металлов, необходимых для развития современных высокотехнологичных отраслей.
Фосфориты в свою очередь являются источником фосфорных удобрений и других продуктов горнохимической промышленности, без которых невозможно современное интенсивное сельское хозяйство.


А какие условия нужны, чтобы в океане образовались фосфориты в промышленных масштабах?
Для этого нужна высокая биопродуктивность, сохраняющаяся в течение длительного времени. Все организмы накапливают фосфор, являющийся жизненно важным элементом. На самом низком (первом) уровне фосфор накапливается в планктоне. Содержание фосфора в планктоне ниже, чем в осадочных породах, но при разложении органической массы происходит перегруппировка элементов, что приводит к концентрации фосфора, стягиванию его в мелкие и крупные желвачки. Так формируется рудная россыпь в мягком иле. Но мелководный ил очень подвижен, и как только придонное течение чуть усиливается, ил смывается на глубину, а россыпь остается. При многократном повторении подобного процесса могут накапливаться метровые толщи фосфоритов. Это один из путей образования. Второй вид — это раковинные фосфориты. Они часто обогащены ураном и редкими землями. Примером являются фосфориты Прибалтики. И в современном океане еще сохранились моллюски (лингулы), раковины которых сложены не карбонатом, а фосфатом кальция. Третий биологический путь образования фосфоритов — накопление копролитов крупных морских животных и продуктов жизнедеятельности шельфового зоопланктона.
Генезис фосфоритов на современных подводных окраинах континентов связан с явлением прибрежного апвеллинга — подтока обогащенной фосфором воды с глубины около 200–300 м, что обеспечивает высокую биологическую продуктивность фитопланктона и, соответственно, накопление обогащенных подвижным фосфором биогенных осадков, а также формирование в них фосфатных стяжений. При последующем переотложении таких осадков фосфатный материал может подвергаться дополнительной концентрации.

Как происходит накопление урана в фосфоритах?
Первичное накопление происходит, скорее всего, за счет сорбции из окружающей среды — преимущественно иловой воды, которая богаче ураном на порядок и более по сравнению с морской водой. Затем благодаря восстановительной обстановке уран в фосфоритах замещает кальций с образованием самостоятельного минерала — уранинита. Также уран как изоморфная примесь (катион) входит в апатит. Источником вещества во всех трех механизмах является морская вода, а точнее — поровая вода, которая на порядок богаче ураном, чем придонная. Содержание в современных морских фосфоритах урана оказалось сопоставимым с таковым в древних фосфоритах, а резкоземельных элементов — многократно ниже, что свидетельствует о накоплении первого в раннем диагенезе, а вторых — в постседиментационных процессах.

Помимо ЖМК, кобальтоносных корок и фосфоритов, к рудным ресурсам океана относят массивные полиметаллические сульфидные руды...
Ресурсы массивных сульфидов исследованы недостаточно, но в перспективе могут оказаться весьма значительными: общая протяженность зон спрединга, к которым они приурочены, превышает 60 тыс. км, а расстояние между расположенными вдоль них гидротермальными полями может быть относительно небольшим — десятки или сотни километров. Только в Галапагосском поле заключено около 25 млн т массивных сульфидов, а общие ресурсы меди и цинка в сульфидных рудах океана оцениваются в 216–518 млн т, что соответствует 14–29% от мировых запасов этих металлов. Массивные сульфиды образуют в противоположность железомарганцевым конкрециям концентрированные рудные тела, залегают на значительно меньшей глубине (около 2500 м) и находятся в большинстве случаев ближе к континенту, что упрощает задачу их будущей разработки.


Что вы думаете об идее освоения глубоководных ресурсов океана, в частности— железомаргенцевых конкреций?
Разработка ЖМК в океане — это очень рискованный, дорогой и экологически вредный процесс. Насколько я знаю, у нас пока и техники для этого нет. А для того чтобы добывать конкреции, нужны тяжелая техника и специальные добычные и транспортные суда. Для добычи фосфоритов такое судно существует, но — с глубины 150 м, и не у нас. Наши коллеги из Горного института предложили технологию спутно-струйной разработки — перекрещивающиеся струи под большим давлением размывают дно, потом это все всасывается и по трубопроводу длиной до 20 км подается на берег, а полученная пульпа уже на берегу обрабатывается. Но, похоже, эта технология не привлекла внимание внутри страны. Заинтересовались шотландцы, но для добычи песка. Рудные корки вообще пока не очень ясно как добывать. Это плотные твердые наросты на скальной породе, и чтобы их сколоть, нужна какая-то особая техника.
Общие технические проблемы освоения морских рудных ресурсов заключаются в способах добычи, транспортировки и переработки. Из различных методов разработки ЖМК и фосфоритов наиболее перспективны гидроподъемный и эрлифтный (подъем с помощью сжатого воздуха). Для транспортировки сырья предполагается использовать обычные сухогрузные суда. Переработка конкреций и корок методами пиро- и гидрометаллургии была успешно опробована на ряде предприятий России и других стран, но до разработки пока далеко.....
 
 Открытие № 289 «Явление образования современных фосфоритов в зонах апвеллинга на шельфах океанов» было занесено в Государственный реестр СССР 10 мая 1984 года.

(кликните для показа/скрытия)

Оказалось, что образование месторождений фосфоритов – сложная цепочка превращений. Начинается она с морской воды, в которой фосфор растворен. У поверхности его активно усваивают морские растения – простейшие водоросли, которые в свою очередь служат пищей планктону, рыбам, птицам. Поэтому верхним слоям воды, проницаемым для солнечного света, требуется постоянный приток «свежего» фосфора. Роль таких поставщиков играют глубинные вдольбереговые восходящие течения (апвеллинги). В зонах апвеллинга богатые фосфором и органическими соединениями воды поднимаются по континентальному склону к поверхности, давая обильную пищу мелководным организмам. Этими течениями с глубин 200–300 м регулярно приносится растворенный в воде фосфор. После смерти организмов, которые при жизни активно потребляли фосфор, их останки накапливаются на дне. На этом органическая часть процесса заканчивается и начинаются геохимические превращения. Фосфор отделяется от органических остатков и собирается в сгустки и зерна. Придонные течения выносят органические остатки и мелкие фракции на континентальный склон, где они концентрируются в более крупные частицы.
Обычно апвеллинги формируются на восточных берегах океанов в их тропических зонах. В этих районах возникают своеобразные оазисы жизни, пышно расцветающие среди сравнительно пустынных вод прилегающих олиготрофных акваторий. Примерами таких оазисов жизни могут служить Перуанская и Западно-Африканская зоны апвеллинга в Тихом и Атлантическом океанах. Весь этот сложный многостадийный процесс образования фосфоритовых месторождений в океане носит теперь название «эффекта Батурина». Этим выражено признание заслуг ученого в раскрытии одной из тайн океана.

http://rareearth.ru/ru/pub/20160412/02457.html
Отрывки из статьи "Первооткрыватели руд морских" в ж-ле "Редкие Zемли"

Таким образом фосфор находится в органическом иле, можно не ждать милости от природы(образования фосфоритов), а выкачивать этот ил, отфильтровывать воду, пиролизовать и гидрогенизировать органику, а уже из концентрированного неорганического остатка получать фосфор.

[Lieut]

Таким образом фосфор находится в органическом иле, можно не ждать милости от природы(образования фосфоритов), а выкачивать этот ил, отфильтровывать воду, пиролизовать и гидрогенизировать органику, а уже из концентрированного неорганического остатка получать фосфор.

Если речь идет о фосфорных удобрениях, то "пиролизовать и гидрогенизировать органику" - абсолютно лишние действия. Превращение органического фосфора в доступные для растений фосфат-ионы на полях "по милости природы" происходят очень быстро. В почве все биогенные процессы происходят на порядки быстрее, чем в воде и тем более на дне водоемов.

Проблема конечно том, что морского ила с большое концентрацией органики не так и много.

[crazy_terraformer]

Вы думаете гранитная щебёнка не может закончится? Зря так думаете. Гранит из литосферы вообще конечно исчезнуть не может, но вот количество выход магматических горных пород на поверхность уже куда как ограниченно. И выкапываем мы их куда быстрее, чем они туда поднимаются.

Но гранит оттуда подымался миллиарды лет, т.е приличные запасы имеются, а человечеству надо затрачивать на выкапывание гранита, дробление и перевозку немалые ресурсы, к тому же дома и сооружения не вечны и гранитная щебёнка вернётся обратно в результате их сноса и дробления бетонного мусора. Исчерпание гранита просто не успеет произойти, из-за того что скорость необратимого использования этого ресурса вполне может обойти скорость эволюции Солнца, или в результате вымирания человека как вида из-за накопления летальных мутаций в популяции.

Превращение органического фосфора в доступные для растений фосфат-ионы на полях "по милости природы" происходят очень быстро. В почве все биогенные процессы происходят на порядки быстрее, чем в воде и тем более на дне водоемов.

В почве кроме вымывания фосфат-ионы связываются в нерастворимые соли с железом и кальцием, что тоже некая проблема.

Только если добывать меньше 10000 тонн в год (примерный объем притока из литосферы). При большей добыче концентрация в морской воде будет постепенно падать, и через несколько тысячелетий EROI добычи может существенно упасть.

Да, именно так.

Но ещё есть торий, торий похоже выносится в море в виде нерастворимых фосфатов - монацитового песка и выбрасывается волнами на пляжах, осаждается на шельфе. В отличие от урана намного концентрированный и более распространенный ресурс.

[Lieut]

В почве кроме вымывания фосфат-ионы связываются в нерастворимые соли с железом и кальцием, что тоже некая проблема.

Ну это как бы абсолютно общая проблема фосфора любого происхождения.  В любом случаи растения его могут потреблять только в виде H₂PO₄^- или HPO₄^-2 анионов. Только же необходимо держать pH почвы 5.5-7.5 (разумеется, точно не помню, да и от грунта, в особенности количества карбонатов зависит), и побольше органики, решает эту проблему.

PS Я прекрасно понимаю, что обсуждение действия модераторов карается на всех форумах, но все же можно таки спрошу. Ибо достало, ну сколько же можно?

Вам mbrane деньги платит, что вы на его хамство, абсолютно бессмысленные посты, созданные исключительно чтобы написать гадости другим людям, все время сквозь пальцы пропускаете?

[Rattus]

или в результате вымирания человека как вида из-за накопления летальных мутаций в популяции.

Даже при на порядок-другой меньшем размере популяций от современного, при сочетанном действии естественного и полового отборов (как у большинства прочих животных) генный дрейф больших проблем не составит в масштабе геологических периодов.

[Инопланетянин]

Солнечных батарей можно наставить в пустыне и в горах, а вот растения там расти не будут.

Увеличьте СО₂ и влажность с температурой и будут.

Растения растут сами в отличие от солнечных батарей. В резултате во втором случае просто даже с EROEI проблема (с учётом цепочек косвенных издержек).

Кстати, можно ставить примитивные двигатели Стирлинга. Нагрев от Солнца, охлаждение в тенёчке. Рабочее тело - просто сжатый воздух под умеренно большим давлением, тут не до изысков. Малоэффективно, но дёшево. Особенно хорошо должно работать в горах.

Таким образом фосфор находится в органическом иле, можно не ждать милости от природы(образования фосфоритов), а выкачивать этот ил, отфильтровывать воду, пиролизовать и гидрогенизировать органику, а уже из концентрированного неорганического остатка получать фосфор.

Спасибо, а ещё можно просто рассеивать этот ил в верхних слоях океана и из получившегося планктона добывать биотопливо и тот же фосфор, благо распахивать С\Х угодья не потребуется. Рыбный промысел тут даже на втором плане.

[sharp]

Кстати, можно ставить примитивные двигатели Стирлинга. Нагрев от Солнца, охлаждение в тенёчке. Рабочее тело - просто сжатый воздух под умеренно большим давлением, тут не до изысков. Малоэффективно, но дёшево. Особенно хорошо должно работать в горах.

Если КПД будет ниже 30%, то игра не стоит свеч.