Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[leon10010]

А если синтетическую пищу?

какую нахрен синтетическую пищу если увсего сьедобного существует хиральность... а сы с нашими примитивными технологиями исключительно рацематные смеси умеем готовить - хорошо если не отравитесь такой смесью

Даже минеральная пища есть.    Не говорю уж про соль поваренную.  Некоторые виды глин съедобны. Едят аборигены.  Вот как они усваиваются - другое дело.
 Тут рассказывал Михаил Никитин, что у человека в мозгу есть аминокислоты двух видов хиральности.

[-Asket-]

16 лет для всего мира, в 2016 году. В 2021 уже 11. К 2030 должны закончиться.

Это ерунда какая-то, он использовал данные USGS за 2015 год:

Мировая добыча хрома в 2015 составила 31мт, крупнейшим производителем была и остаётся ЮАР с 15мт. По последним данным, мировые резервы хрома (экономически выгодные и доступные для добычи в сегодняшних условиях) составляют 480мт, из них в ЮАР 200мт. Это позволяет сделать оценку оставшегося времени добычи этих резервов: 15~16 лет для всего мира, 13~14 лет для ЮАР, и концентрацию добычи у крупнейшего производителя на уровне 48~49% при концентрации резервов лишь 41~42%.

Но при этом по данным USGS на 2021 год мировая добыча 40 мт, в ЮАР 16 мт, мировые резервы 570 мт, а в ЮАР все те же 200 мт: https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-chromium.pdf
Что-то ведь было за эти годы включено в резервы, иначе откуда эти цифры.

[mbrane]

По постановке задачи этой темы - концентрированного исходного сырья уже нет.

А для переработки низкоконцентрированного - нет энергии.

Нет референтных технологий... за куоторые можно цепляться... Сказки о чудо печах с веритикальным градиентом температуры, которые тут местные мудрые филины предлагают, нереферентны - ввиду полного отсутствия оных... Была одна технология внедрена в 1944 году - электромагнитная сепарация  - ею как разх был выработан уран для первых бомб - гейзенберг охеревал поначалу где же америкосы взяли уран для бомбы (в расшифровках записей этот эпизод есть)...но там речь шла о дестяках тонн переработки, а не о десятках миллионнах тонн (а оеально сотняхмиллионов  и миллиардах ) горной массы  и стоило это ну очень дорого и не уменьшаемо

[mbrane]

переработка шлаков - куда более энергозатратно , чем исходного сырья, поэтому за них никто не берется...

Вопрос то - во сколько раз? (порядков?)
Сойдется технологический баланс с такой стоимостью переработки, или уже никак.

не знаю... пока ликвидировать отвалы никелевых заводов никто не может... Нам тоже привозили шлаки- пока безрезультатно.

[mbrane]

Метионин, лизин, глутаминовую кислоту в виде мононатриевой соли получают синтетически.

дык вот если и получают 0 то рацематную смесь, а нужно исключительно левые компоненты (изомеры)...И как я ужо заметил это хорошо если правые компонеты выводятся нетронутыми, или в впроцессе метаболизма не образуется нежелательных интермедиатов. Далее это только три аминокислоты из 20 ... дык вот из них 8 незаменимые  - то есть не сентизируются в организме человека и поступают исключительно с пищей. с ними что делать?

[mbrane]

16 лет для всего мира, в 2016 году. В 2021 уже 11. К 2030 должны закончиться.

все  тоже несколько не так... при доразведке предполагаемые запасы и ресурсы могут переходить в подтвержденнные запасы

[mbrane]

бедуины/эскимосы - нагляднейшее тому подтверждение.

численность и плотность населения какая у эскимосов и бедуинов до начала 20 века была?

Даже минеральная пища есть.

чудны диоа твои господи

Не говорю уж про соль поваренную. 

вспонилось лампа горела - но вета не давала - штирлиц выключил лампу - света дала...поваренная соль она конечно ионы натрия дает...Но попробуй протянуть месяца 2 на поваренной соли  - можешь брать в неограниченном количестве... Мы не изверги - можешь воду юез ограничений пить..

Некоторые виды глин съедобны.

из той же серии - означает не отравишься (поелику гины та еще дрянь которые могут собировать тяжелые элементы из окружающе среды)

Тут рассказывал Михаил Никитин, что у человека в мозгу есть аминокислоты двух видов хиральности.

и то верно  - но правые компонеты не образуют белков и служат кофакторами и/или катализа различных биохимических реакций... и усе...

[Иван Иван]

Ни одна из которых не относится к восьми незаменимым.

Лизин и метионин незаменимые аминокислоты. Про хиральность я не специалист, поэтому и сослался на статью. Несмеянов, как я полагаю, в теме разбирался. Было запущено производство синтетической икры. К сожалению, промышленность не освоила выпуск вкусной икры, она получилась весьма посредственной. А у Несмеянова получалась вкусной, и нужного элитного сорта. Он потом её ухудшал, чтобы она стала не элитного сорта, а то потребители жаловались, что икра непривычная. Привыкли к низкосортной.

Но это совершенно разные вещи - и следует называть их своими именами!

Да. Человек как вид тоже довольно уязвим. Детей долго растить. Болезни. Голод. В-общем, типичный представитель подкласса зверей, у зверей также эпидемии бывают, которые могут уничтожить популяции на определённом участке суши. А высокотехнологичная цивилизация хрупкая, она зависит, например, от специалистов. Не будет специалистов, техносфера рухнет.

На поверхности суши уже место для поселений закончилось что ли?

Нужны новые горизонты, так как старые уже поистрепались. Если не будет новых горизонтов, новых фронтиров, которые можно обживать (вроде Северной Америки), то всё рухнет. В космосе, в океанах, под землёй мы почти не живём, и не выстроен полный цикл снабжения ресурсами для жизни для этих сред.

Это ерунда какая-то, он использовал данные USGS за 2015 год

Я не знаю, какие данные он использовал, заметка 2016 года. Мировые резервы в 570 мт это мало.

Тут правда есть довольно значительные запасы низкокачественных, при современных ценах на хромовое сырьё забалансовых, хромовых руд связанных практически исключительно с двумя уникальными геологическими комплексами - Бушвельдским комплексом в ЮАР и Кемпирсайским массивом в Казахстане. В сумме там ресурсов практически на 12 млрд. тонн. При условии радикального роста цен на хромое сырьё они в принципе могут быть доступны. При этом довольно интересно, что ресурсы хрома вне этих двух уникальных комплексов довольно ограничены (на эти два комплекса приходится 95% мировых ресурсов хрома, а на всю оставшуюся планету только 5%), т.е. в части неравномерности распределения ресурсов по поверхности Земли хром является одним из наиболее экстремальных примеров.

Вот уже другие числа.

дык вот если и получают 0 то рацематную смесь

Синтетический метионин настолько дешев, что его добавляют в корм курам. Их кормят рацематом? Я не знаю, а в статье о проблеме хиральности не говорится.

дык вот из них 8 незаменимые  - то есть не сентизируются в организме человека и поступают исключительно с пищей. с ними что делать?

Микробиологический синтез или индустриальный химический синтез. Авторы статьи считали, что это возможно. В статье указаны только две проблемы синтетической пищи. Синтетическое сливочное масло содержит малые примеси разветвлённых структур. Природные углеводы крайне дёшевы.

[библиограф]

Их кормят рацематом?

Кур кормят рацематом,
https://www.megamix.ru/products/aviculture/aminokisloty/dl-metionin/
В спортивном питании используют L-аминокислоты, выделенные из гидролизатов белков
https://www.expertcen.ru/article/ratings/luchshie-aminokisloty.html

[-Asket-]

Я не знаю, какие данные он использовал, заметка 2016 года. Мировые резервы в 570 мт это мало.

Он сам пишет ниже в комментариях, что это данные USGS, заметка за январь 2016 года, поэтому очевидно, что данные за 2015 год.

[Lieut]

Я не знаю, какие данные он использовал, заметка 2016 года. Мировые резервы в 570 мт это мало.

Он сам пишет ниже в комментариях, что это данные USGS, заметка за январь 2016 года, поэтому очевидно, что данные за 2015 год.

А главное, там написано:

По последним данным, мировые резервы хрома (экономически выгодные и доступные для добычи в сегодняшних условиях)

Будут другие условия, цены на хрома окись существенное выше сегодняшних, будут и совсем другие цифры. Так как себестоимость хромового сырья сейчас крайне незначительна по сравнению с себестоимости нержавейки, а тем более изделий из них, цивилизация от этого не рухнет.

Современное безумное потребление, когда ту ж нержавейку не задумываюсь используют на кухнях и в санузлах домов/квартир тоже далеко для цивилизации не обязательно.

[Андрей Астрофизический]

Я не знаю, какие данные он использовал, заметка 2016 года. Мировые резервы в 570 мт это мало.

Мне все думается, главная ошибка автора знаете в чем?
Он излагает, будто бы, будет вот так: добываем-добываем невозобновляемые руды по грошовым ценам, перерабатываем в металл, а потом в один день, хлоп - и нету металлов.
Так не бывает.
Кондиции доступных руд и их количества, падают и падать будут постепенно.
Издержки на добычу и переработку руды, как следствие, расти будут постепенно.
И цены на выплавляемый металл, будь то медь, хром, цинк или еще чего, расти будут постепенно.
А значит так же постепенно, будет сокращаться его потребление. Первым делом из дефицитных металлов перестанут делать всякое одноразовое барахло, которое идет в мусор вскоре после изготовления.
По итогу этих постепенностей, все действо протянется вовсе не 15 и не 20 лет, а существенно дольше. Асимптотически приближаясь к исчерпанию известных на сегодня ресурсов. И постепенно сосредотачивая потребление критически важных материалов в критически важных же, а не всех-подряд, отраслях.

Но у нас есть еще заначки. Антарктида, и наверное, Гренландия. Если цивилизацию прижмет, пересмотреть договора по Арктике-Антарктике, дело не долгое.

Вот кстати, интересно у mbrane спросить - сколько по времени может занять детальная геологоразведка Антарктиды, если все страны мира дадут на это свое одобрение и еще скинутся материально (выделят технику и все прочее)?

[AlexAV]

Так как себестоимость хромового сырья сейчас крайне незначительна по сравнению с себестоимости нержавейки

Это не совсем так. Для примера. Стоимость стали AISI 316 около 315 руб/кг. Эта сталь содержит 15% никеля и 16% хрома. Стоимость феррохрома с содержанием хрома 60% около 85 руб/кг. Никеля - 1200 руб/кг. Т.е. в этой стали никеля на 180 руб и 23 руб. никеля. Т.е. никель+хром - это 64% стоимости стали.

Если брать что-то безникелевое, скажем 11Х18М-ШД (18% хрома, никеля нет), то она дешевле. Около 78 руб/кг. Хром тут стоит около 26 руб. Т.е. в безникелевой нержавейке хром сейчас где-то 1/3 стоимости стали. Достаточно ему всего в 2 раза подорожать и хром станет доминирующей по стоимостью компонентой такой стали.

Более того, если вместо дешевого феррохрома взять чистый хром (даже по сегодняшней цене), то уже одного этого хватит, чтобы стоимость безникелевой нержавейки удвоилась, что весьма серьёзно (она и так не дешевая).

[Lieut]

Если брать что-то безникелевое, скажем 11Х18М-ШД (18% хрома, никеля нет), то она дешевле. Около 78 руб/кг. Хром тут стоит около 26 руб. Т.е. в безникелевой нержавейке хром сейчас где-то 1/3 стоимости стали. Достаточно ему всего в 2 раза подорожать и хром станет доминирующей по стоимостью компонентой такой стали.

Более того, если вместо дешевого феррохрома взять чистый хром (даже по сегодняшней цене), то уже одного этого хватит, чтобы стоимость безникелевой нержавейки удвоилась, что весьма серьёзно (она и так не дешевая).

Зачем для сталей вообще брать чистый электролитический хром вместо феррохрома? Электролитический он для алюминиевых и тому подобных сплавов предназначен, где присутствие железа крайне нежелательно.
Но это доля цены феррохрома, а я говорил про цену хромового концентрата из ГОКа.

[Иван Иван]

Человечество как вид - вовсе не нежное: бедуины/эскимосы - нагляднейшее тому подтверждение. Высокотехнологическая цивилизизация - да, хрупкая. Но это совершенно разные вещи - и следует называть их своими именами!

Вы правы, а я ошибся.

Кур кормят рацематом

Да, тогда синтетическая пища не получается. Нужны технологии.

Кондиции доступных руд и их количества, падают и падать будут постепенно.
Издержки на добычу и переработку руды, как следствие, расти будут постепенно.
И цены на выплавляемый металл, будь то медь, хром, цинк или еще чего, расти будут постепенно.

https://gold-silver.com.ua/rhodium/price_rhodium.html
https://gold-silver.com.ua/iridium/price_iridium.html
Родий 05.2020 стоил примерно 250 долларов за грамм, родий 25.05.2021 стоит 860,03 доллара за грамм. Цена выросла в 3,44 раза. Иридий 05.2020 стоил 50 долларов за грамм, 25.05.2021 стоит 202,55 доллара за грамм. Цена выросла в 4,05 раза. Я боюсь, когда-нибудь такое случится с медью. Сначала она подорожает раза в три, а то и в десять, а потом её не будет даже по этой высокой цене.

[AlexAV]

Зачем для сталей вообще брать чистый электролитический хром вместо феррохрома?

Даже если считать по цене чистого оксида хрома (около 380 руб./кг, хрома в оксиде, очевидно, 68.4%, остальное - кислород), то в 11Х18М-ШД  стоимость хрома (если её получать используя в качестве источника хрома чистый оксид) составила бы около 100 руб, что больше существующей стоимости такой нержавейки.

а я говорил про цену хромового концентрата из ГОКа.

И этот концентрат можно получить только из сырья содержащего хром в форме хромита, которое может быть обогащено сравнительно простыми методами физической сепарации. Ни из какого шлака и прочих видов эрзац-сырья хромитовый концентрат не получится (от туда нужно будет выделять чистый хром дорогими гидрометаллургическими методами, которые дорогие даже когда ими перерабатывается сырьё содержащее >45% Cr2O3, а если речь будет идти о каких-нибудь перидотитах с содержанием хрома на уровне 0.3%, т.е. раз в 100 меньше - то столько это всё будет стоить даже представить страшно).

[AlexAV]

Условия восстановление железа и феррохрома очень различаются. При соотношении в руде Cr/Fe 1:10 и хуже из нее непосредственно выплавляют чугун, а весь хром остается во шлаке, который тем самым превращается в хромовую руду.

Да, если шлакообразующих компонент в сырье немного. Тут однако проблема, что следующая ступенька после исчерпания того, что ещё можно назвать хромовой рудой (запасы которых весьма ограничены) - это ультраосновные перидотиты с типовым содержанием хрома 0.2% (типичный разброс 0.1% - 0.3%) и железа 10%. Шлак после отделения железа от такого сырья будет не многим полезнее исходной породы.

Тут, вероятно, лучше при плавке будет путём добавления более сильных восстановителей, чем кокс (скажем силицида кальция), перевести хром в фазу жидкого железа. А затем повторной плавкой получившегося железа с небольшой добавкой шлакообразующих компонент (скажем, Na2CO3 плюс небольшая добавка Fe2O3) перевести его хром снова в шлак (только состоящий не из основной породы, а из специальных шлакообразующих компонент, количество которых, естественно, должно быть не только много меньше исходного объёма породы, но и меньше количества очищаемого железа).

Вообще благодаря тому, что меняя Red/Ox потенциал расплава можно влиять на перераспределение хрома между шлаком и металлическим железом хром выглядит довольно естественной попутной компонентой, которую можно извлекать попутно с железом (это же относится и к другим элементам, которые удовлетворяют следующим трём критериям: имеют высокое сродство к жидкому железу, имеют более высокое сродство к кислороду по сравнению с железом,  имеют более низкое сродство к кислороду по сравнению с кремнием, из более менее распространенных и очевидных - это марганец, хром и фосфор).

Но тут три существенных НО. Первое это то, что чтобы такое попутное извлечение осуществлять нужно несколько иная технология производства железа, отличная от классических, таких как классический доменный процесс или прямое восстановление, скорее плавка сырья в электропечах с восстановителем, а полученное так железо будет существенно дороже железа полученного по классической технологии. Второе - если не брать хромитовых руд (с заведомо ограниченными запасами), то чтобы так получать заметное количество хрома нужно будет работать с каким-то железорудным сырьём чрезвычайно низкого качества (теми же  перидотитами с содержанием железа процентов 10), в нормальных железистых кварцитах как правило хрома не особо много. А это ещё более увеличит стоимость такого железа. Ну и третье - тут возникает типичная проблема попутных компонент, когда производства побочного продукта жестко завязано на производстве основного. При переработке перидотитов соотношение полученнаемых хрома и железа тут будет 1:50. Базальтов - 1:428.

Даже из  перидотитов и даже если предположить, что из них будет выплавляться 1.5 млрд. тонн железа 40 млн. тонн хрома не набирается (причём, учитывая что железо из перидотитов будет радикально дороже железа из используемых сейчас руд, то что-то есть сомнения что из них когда-либо эти 1.5 млрд. тонн железа вообще будут выплавлять). Т.е. такая попутная добыча сколько-то хрома дать может, но пояс в части потребления высококачественной стали придётся всё равно затягивать очень сильно.

Кстати и  перидотиты не бесконечные. Количество ультраосновных пород в верхнем слое земной коры, технически доступных для извлечения, что-то около 90 трл. тонн (содержащих около 180 млрд. тонн хрома). Этого может хватить на исторически большой срок, но не геологически-.

Ну а после того как выкопаем все ультраосновные породы картина станет совсем грустной. Тут даже объём хрома, который попутно можно извлекать с железом будет более чем на порядок меньше современных нужд (даже если потребление железа при этом сохранится на современном уровне, что весьма сомнительно, ну а если ещё сверхдорогого железа станут потреблять в несколько раз меньше, чем сейчас - то всё совсем начинает выглядеть не очень). Т.е. хотя хром попутный с железом позволит производить какое-то количество высококачественной стали, но то что дефицит качественной стали после исчерпания хромовых руд станет очень существенной проблемой и важным фактором, ограничивающим применение сложных технологий,  довольно очевидно.

[Иван Иван]

Человечество как вид - вовсе не нежное: бедуины/эскимосы - нагляднейшее тому подтверждение.

Журнал "Химия и жизнь" №5, 2006, стр. 38.

Возьмем еще один пример. В России в рамках программы «Глобальные изменения» были проанализированы возможности представителей различных групп людей, живущих в зонах с экстремальными природными условиями: тундра, высокогорье и т. п. Аналогичные исследования проводили американские ученые применительно к индейцам и получили сходные результаты. А именно: оказалось, что у этих групп адаптационные возможности организма исчерпаны практически полностью. Они не могут жить другой жизнью, не могут к ней приспособиться. Скажем, представители некоторых индейских племен не могут отказаться от жизни на природе и пойти работать на завод. Они не глупее белых, просто если этот человек пойдет в университет и затем станет инженером, то он с высокой вероятностью умрет в 30—35 лет.

Ничто не даётся даром. Компенсаторные возможности организма эскимоса полностью исчерпаны.
У человека легче вызвать боль, чем у животного. Сердце кошки в пробирке бьётся 15 минут, сердце человека сразу останавливается. Поэтому я считаю, что человек слабый.
Способность переносить экстремальные условия не сочетается с высокой продуктивностью. Человек либо выносливый, либо высокопродуктивный. Это по поводу эскимосов и прочих экстремофилов. У сельскохозяйственных животных так же. Либо порода выносливая, нетребовательная к корму и его количеству, либо порода высокопродуктивная и требовательная к корму. Причём выносливую породу бесполезно хорошо кормить. Отдачи не будет. А высокопродуктивную породу надо хорошо кормить, это окупится продукцией мяса, молока. Так же и с зелёной революцией. Высокая отдача культурных сортов растений обеспечивается удобрениями. А если растение выносливое, то на удобрение оно отзывается хуже, и богатых урожаев не будет.

[Fall63]

Кстати и  перидотиты не бесконечные. Количество ультраосновных пород в верхнем слое земной коры, технически доступных для извлечения, что-то около 90 трл. тонн (содержащих около 180 млрд. тонн хрома). Этого может хватить на исторически большой срок, но не геологически-.

Тут однако проблема, что следующая ступенька после исчерпания того, что ещё можно назвать хромовой рудой (запасы которых весьма ограничены) - это ультраосновные перидотиты с типовым содержанием хрома 0.2% (типичный разброс 0.1% - 0.3%)

Ну тут наверное с гарцбургитов будут начинать, где до 0.5% хрома иногда доходит.

По продолжительности банкета - есть таки основание для (очень сдержанного) оптимизма. Если допустим технически извлекаемы в значительных количествах будут элементы не из самой породы с аномальным кларком, а из продуктов ее выветривания (таких как латериты) - то это может обеспечить стабильную добычу на промежуточных уровнях (сотни тысяч тонн) относительно длительное время (хотя опять же не геологическое время, таки да...). То есть вместо нескольких столетий современной цивилизации несколько сотен тысяч лет цивилизации начала 20-го века ( а учитывая что и с демографией там будет получше за счет большей доли сельского населения, то этот вариант даже "здоровее" выглядит). Т.е получается этакий природный ограничитель против быстрого абсолютного исчерпания никеля, хрома, циркония, ниобия, церия, и возможно цинка (вот с медью все таки плохо, тут высоких локальных кларков нет почти).

В урановый ЗЯТЦ пока абсолютной уверенности нет, тут более правдоподобными выглядят варианты с КВ 0.8-0.9 - врядли при этом уран из океанов станет доступным. Но если это сделает рентабельным сланцевый уран, то прирост запасов может быть и более чем 5-10 кратным.

Физические ресурсы сланцевого урана  довольно таки сравнимы с его количеством  в океанах благодаря баженовской свите в Сибири (как с хромом - подавляющая часть рескурсов в одном регионе). Консервативные оценки тамошнего урана - 2.5-3 млрд. тонн , у Лазницки вообще 6 млрд (он еще в нулевых правда оценивал). Только одно но - на глубине 2-3 км это все. Кстати, вспоминаю как-то вы говорили что Земле дважды повезло с ураном в литосфере - вот на самом деле не так уж и повезло - иначе, не будь радиофобии Западная Сибирь уже давно бы лакомым куском для всего мира была бы.

То есть вариант получается такой. Циклические колебания между аграрной цивилизацией и цивилизацией образца первой трети 20-го века, с периодическими коллапсами последей из-за истощения местных ресурсов торфа и исчерпания местных руд выветривания. На территории современной России и экс-СССР - централизованные промышленные комплексы в Западной Сибири на 57...59 параллелях, с изолированными сырьевыми промкомпексами в Кемпирсае, Ловозере, Хибинах, уральских перидотитных массивах, и, возможно, Томторе; в горах Урала и Алтая - маневрирующие ГЭС (некоторая часть из них бесплотинные).

[Иван Иван]

Человечество как вид - вовсе не нежное: бедуины/эскимосы - нагляднейшее тому подтверждение. Высокотехнологическая цивилизизация - да, хрупкая. Но это совершенно разные вещи - и следует называть их своими именами!

В своей биологической нише человек — король. Он может пробежать большее расстояние, чем лошадь. В принципе можно называть человечество и нежным, и слабым, в зависимости от условий. Но у человека высокая приспособляемость к окружающей среде, за счёт большого объёма внегенетической информации. Это сильная сторона человечества. Приспособляемость не за счёт выносливости, а за счёт выработки уникальных моделей поведения. Поэтому человек и расселился по всей планете, кроме Антарктиды. Выносливость для жизни в экстремальных условиях тоже важна. У человека она в принципе есть. У других биологических видов она есть. Лишайники, простейшие тоже живут в огромном диапазоне условий. Тоже приспособляемость высокая, но за счёт выносливости, а не за счёт смены стратегии поведения.
Высокотехнологическая цивилизация хрупкая.

Антарктида

Она, вроде бы, недоступная? Кстати, она открыта Беллинсгаузеном и Лазаревым, то есть, это наша земля. Другое дело, что воевать за Антарктиду мы не будем.

лада там написана - мечтания...

А почему эта схема не может быть реализована?