Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[crazy_terraformer]

Модераторы выходки этого ... считают нормальным?
N раз объяснялось, что сейчас потребление азотных удобрений во много раз больше, чем будет побочно производится нитратов Na,K,Mg,Ca даже если все современное получение глинозема осуществлять азотнокислым вскрытием силикатов.  Никаких миллиардов тонн там нет в принципе. Но кому-то цифры не интересны, только побыковать могут.

Таки не один же глинозём надо, но и никель, хром, кобальт и т.д..
Но думаю, что азотную кислоту можно регенерировать, правда с нитратами щелочных и щелочно-земельных будет немного посложней возиться

[AlexAV]

Но главное – когда хром подорожает в быту перейдут к пластику. Трубы, ванны, раковины и т.д.

На критичные потребности надо на порядки меньше, чем сейчас потребляют.

Это сильно не так. Вот структура потребления нержавеющей стали (правда чуть староватая, за 2009 год, но не думаю, что тут что-то принципиально изменилось)



Товары конечного потребления для населения и бытовая техника - это только 21% потребления. Больше половины потребления нержавеющей стали - это производство машин и оборудования (Process industry +  Transport).

Заменить трубы, ванны и раковины в быту на алюминий или пластмасс - не особая проблема, вот только проблему это никак не решает. А вот заменить легированную сталь в нагруженных узлах машин на что-то ещё уже куда сложнее, а часто вообще невозможно, а на это значительная часть нержавеющей стали и уходит.

С титаном кстати не всё так просто. Помимо доступности самого титана нужно смотреть ещё доступность лигатур к нему (а это ванадий, молибден, хром, олово). Список производимых титановых сплавов не содержащих чего-то интересного ограничен чуть ли не только ВТ5 и ВТ5Л(титан легированный 5% алюминия), ВТ1Л (по сути технический титан без специальных добавок) и ОТ4 (4% алюминия, 1% марганца), кажется всё. Сплавы системы титан-алюминий-марганец конечно имеют превосходную устойчивость к коррозии при комнатных температурах, но во всём остальном уже не очень (у них довольно низкая прочность и жаростойкость, выше 350 - 400 градусов их применять нельзя). Надеяться, что ими можно полностью заменить нержавеющую сталь в машиностроении - это не очень серьёзно. Ту же 11Х18М-ШД в подшипниках Вы ВТ5 никак заменить не сможете, подшипник с ВТ5 просто разлетится на следующий день (по прочности, твердости и износостойкости сплавы титан-алюминий сильно уступает сплавам железо-хром, особенно при повышенной температуре).     

[Lieut]

Таки не один же глинозём надо, но и никель, хром, кобальт и т.д..
Но думаю, что азотную кислоту можно регенерировать, правда с нитратами щелочных и щелочно-земельных будет немного посложней возиться

Так надо же и писать про никель, хром, кобальт и т.д., а не про непонятно откуда фантазии про миллиарды тонн азотной кислоты да еще и с таким хамством.
Как возится с нитратами щелочных и щелочноземельных металлов как раз понятно - на поля. Современное потребление азотных потреблений в 4 раза больше, чем будет получаться если всю современную добычу глинозема получать при азотнокислом вскрывании.

[AlexAV]

Вот именно – растворять все металлы и разделять их по мере осаждения. Я уже N раз писал про азотнокислое вскрытие супесей (глин или любой другой мелкодисперсной осадочной породы) с целью получения глинозема.  На тонну глинозема в качестве побочного продукта у нас будет 50 кг диоксида титана. Очень даже достаточное количество.

Попался мне такой вот патент: https://patents.su/2-1700077-sposob-rastvoreniya-dioksida-titana.html , где из написанного следует, что оксид титана вообще в азотной кислоте (без плавиковой или, вероятно, других комплексообразователей) не растворяется. В связи с эти появились некоторые сомнения, что описанным способом титан вообще получится извлечь (диоксид титана точно растворим в концентрированной серной кислоте, но она, если не ошибаюсь, даёт довольно устойчивые сульфатные комплексы, а вот получится ли что-то с некомплексообразующей кислотой - тут появились некоторые вопросы). Надо будет литературу ещё покопать.

[Lieut]

Больше половины потребления нержавеющей стали - это производство машин и оборудования (Process industry +  Transport).

Можете пожалуйста подкинуть ссылки, где говориться что контактные провода требуют хромистой стали? Я пока не нашел.

[tydymbydym]

Но главное – когда хром подорожает в быту перейдут к пластику. Трубы, ванны, раковины и т.д.

Так в полный рост уже пластиковые трубы вместо чугунных (трубы под водоснабжение и канализацию из нержавейки? вот уж не знал), ванны из пластика и керамические раковины. Максимум где тут хром используется - для хромирования деталей интерьера ради красоты... без этого точно все спокойно переживут, а отдельные состоятельные эстеты могут использовать платину или родий

Что касается нержавейки в быту (т.е. не особо ответственное применение), то когда припрет, то начнут покрывать другими металлами - алюминием к примеру. Можно и цинком, но он тоже сильно конечен. В конце концов, сейчас такие прилипчивые краски и лаки научились делать, что просто будут красить и эмалировать

[-Asket-]

Подозреваю, что и в Process industry значительную долю составляет оборудование для пищевой и фармацевтической промышленности, так ли необходима там нержавейка?

[AlexAV]

Можете пожалуйста подкинуть ссылки, где говориться что контактные провода требуют хромистой стали? Я пока не нашел.

Скажем здесь о биметаллическом (алюминий-сталь) контактном рельсе скоростной железной дороги: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043164807004218

Состав стали, который там приведен включает 18% хрома.

[tydymbydym]

Состав стали, который там приведен включает 18% хрома.

Это вообще не сказать чтоб было проблемой. На круг у тепловозов и у электровозов КПД очень близок. Ну, если с электростанциями считать и прочими тяговыми подстанциями. Электричество если и выигрывает, то самую малость и больше в логистике и прочем не основном. Поэтому, когда с хромом и медью наступят совсем плохие времена, то поезда потянут газотурбовозы, а в России обнаружится небольшое месторождение хрома и меди в сплавах

[MenFrame]

Скажем здесь о биметаллическом (алюминий-сталь) контактном рельсе скоростной железной дороги:

А обычный рельс в качестве контакного не подойдет?

[pkl]

Чтобы там была нужна именно хромовая сталь нигде не увидел.

Для сталь-алюминиевых контактных проводов железнодорожного транспорта используют нержавеющую сталь (для проводов ЛЭП и медностальных проводов обычно используют стали попроще, но в контактном проводе нужна именно нержавеющая, иначе добиться необходимого сочетания устойчивости к дуговому износу, механическому износу и коррозии не получится). А она без хрома и никеля как-то не получается.

Меня в электротяге постоянно смущало одно обстоятельство: в случае выхода из строя энергосистемы железнодорожное движение встаёт. А вот это:
http://www.youtube.com/watch?v=drx_VAQBcH4#
У автора ролика целый канал свой, где он снимает старые поезда в Молдавии и России, очень атмосферное видео. Можно проникнуться светлым постапокалиптическим будущим. Особенно хорошо в наушниках слушать.

Так вот, тепловозы будет работать десятки лет, не требуя особого ремонта. Эти тепловозы, 1970-х, прослужили до сих пор. Паровозы же вынесли на своих плечах всю тяжесть обоих мировых войн и гражданской у нас. Как раз машина для постапокалиптического мира.

[pkl]

Разработан дешёвый метод добычи аккумуляторного лития из морской воды

Красное море - это очень специфичекий водоём, с очень высокой солёностью. Есть ещё Средиземно, Персидский залив. Лучше бы они в открытом океане попробовали. Ну и медь, которая необходима в процесс...

[Alexandr911]

хоспади, господа хымики, придем к дровам и кизякам, химия нам помереть побыстрее поможет. Оставьте Землю в покое "извлекатели". Были уже времена:была гора высокая, а теперь яма глубокая.

[Lieut]

Скажем здесь о биметаллическом (алюминий-сталь) контактном рельсе скоростной железной дороги: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043164807004218

Состав стали, который там приведен включает 18% хрома.

Контактный рельс метро, который очень часто находится в воде. Специфический случай.
Вопрос был про воздушные контактные провода. Там вроде все таки обычную сталь применяют. Да, покрытую никелем.

[pkl]

хоспади, господа хымики, придем к дровам и кизякам, химия нам помереть побыстрее поможет. Оставьте Землю в покое "извлекатели". Были уже времена:была гора высокая, а теперь яма глубокая.

Древесный спирт и биодизель. Ну и синтетическая солярка.

[Alexandr911]

Древесный спирт и биодизель. Ну и синтетическая солярка.

Пускай будущие поколения решают как им жить. Думаю лет через 75 уже костер-то забудут как разводить при наличии дров. Так что из общества хайтека и тотального контроля, при исчерпании углеводородов  наступит сначала 19-й паравозный, затем и каменный век и все возвратится на круги своя.

[AlexAV]

Вопрос был про воздушные контактные провода. Там вроде все таки обычную сталь применяют. Да, покрытую никелем.

Тут проблема, что в контактной сети железных дорог (я про сам контактный провод, а не прочую оснастку) сейчас вообще кроме меди ничего не используют. Т.е. совсем. В современной литературе другие возможности даже не упоминаются. Скажем вот монография 2019 г. https://www.springer.com/gp/book/9789811365881 . Оттуда:

The working environment of the contact wire is one of the worst of all power supply conduction cables, and it needs to withstand shock, vibration, temperature difference, environmental corrosion, abrasion, spark ablation, and great working tension, so its performance directly affects the safe operation of high-speed trains. The material of contact wire is mainly copper, copper–silver alloy, high-strength copper–silver alloy, copper–tin alloy, copper–magnesium alloy, high-strength copper–magnesium alloy, etc., meeting the need of electrified railway catenary.

Типовой ассортимент вроде такого: https://www.lafarga.es/en/products-and-markets/railway-cables/item/fil-contacte-ranurat , т.е. медь, медь легированная серебром, медь легированное оловом и медь легированная магнием. Весь ассортимент, на практике ничего другого нет совсем. Контактный рельс - это самое близкая биметаллическая конструкция, которая реально используется. В современном ж/д транспорте сталь-алюминиевые контактные провода - существуют только в теории, а на практике не используются совсем. Из-за этого просто даже пример оказывается сложно привести.

Именно для контактного сталь-алюминиевом проводе (а не просто провода ЛЭП) никелирование для защиты от коррозии стального провода не годится. Попросту ваше никелевое покрытие проживет ровно до первого прохождения пантографа (в сталь-алюминиевом контактном проводе собственно контакт с пантографом должен идти именно через стальной провод, это в сталемедном он может идти через медь, т.к. алюминий, в отличии от меди, неустойчив к воздействию дуги).

[Lieut]

Именно для контактного сталь-алюминиевом проводе (а не просто провода ЛЭП) никелирование для защиты от коррозии стального провода не годится. Попросту ваше никелевое покрытие проживет ровно до первого прохождения пантографа (в сталь-алюминевом контактном проводе собственно контакт с пантографом должен идти именно через стальной провод, это сталемедном он может идти через медь, т.к. алюминий неустойчив к воздействию дуги).

Я было думал что никель в контактных для максимального усиления твердости поверхности.
В ЛЭП никелирование стального кабеля то вообще зачем?

[AlexAV]

В ЛЭП никелирование стального кабеля то вообще зачем?

Очевидно, что для защиты от коррозии.

[tydymbydym]

в случае выхода из строя энергосистемы железнодорожное движение встаёт

Угу. А в случае выхода из строя рельсов - вообще любое движение встает.
Я такие случаи на своей памяти припоминаю редко. И если это не обрыв КС, то решалось всё быстро - там же резервирование