Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Мне кажется вы ошиблись на два порядка.
К сожалению хром действительно довольно редкий элемент.

Нет, не ошибся. Типовое содержание в хондитах, в зависимости от типа,  2430 - 3780 ppm, т.е. приближенно 0.3% (цифры взяты отсюда https://pubs.usgs.gov/pp/0440b-1/report.pdf ). Хрома в веществе астероидов сравнительно много.

[Lieut]

Мне кажется вы ошиблись на два порядка.
К сожалению хром действительно довольно редкий элемент.

Нет, не ошибся. Типовое содержание в хондитах, в зависимости от типа,  2430 - 3780 ppm, т.е. приближенно 0.3% (цифры взяты отсюда https://pubs.usgs.gov/pp/0440b-1/report.pdf ). Хрома в веществе астероидов сравнительно много.

То не 2430, а 2.430 ppm.
 Простите, а 10/10⁶ Si вас не смутило?

В астероидах хрома еще на порядок меньше чем в земной коре.

[AlexAV]

То не 2430, а 2.430 ppm.

Нет, 2430. В принятой там записи запись 2,430 означает 2430. Там, где имеется ввиду 2.430 и используется запись 2.430 (через точку, а не запятую). Посмотрите внимательнее другие таблицы в издании (скажем таблицу о содержании кобальта, где есть запись 440-1,260, что очевидно означает 440 - 1260, с таблицей по хрому - аналогично).

ростите, а 10/106 Si вас не смутило?

Нет, там другое написано. А именно 12,700 /10⁶ Si (для С1 хондрита), что в принятой там записи (запятая там - разделитель между тысячами и сотнями, а не между целыми и десятыми долями, для второго там в качестве разделителя используется точка) означает 12700/10⁶ Si. И эта цифра нисколько не смущает. Столько для ~3000 ppm и должно быть.

[Lieut]

То не 2430, а 2.430 ppm.

Нет, 2430. В принятой там записи запись 2,430 означает 2430. Там, где имеется ввиду 2.430 и используется запись 2.430 (через точку, а не запятую). Посмотрите внимательнее другие таблицы в издании (скажем таблицу о содержании кобальта, где есть запись 440-1,260, что очевидно означает 440 - 1260, с таблицей по хрому - аналогично).

Точка или запятая в десятеричных дробях - вечная проблема современных студентов. Я это не про Вас, но это правда порой проблема, извините. Когда работаешь с архивами порой непонятно.

Что имелось в виду на публикации по вашей ссылке - посмотрите на соотношение Atoms/10⁶Si
И на другие работы.

[AlexAV]

Что имелось в виду на публикации по вашей ссылке - посмотрите на соотношение Atoms/106Si

В этой публикации Atoms/106Si для хрома записано (для С1 хондррита) 12,700 (т.е. 12700), для железа (для проверки корректности понимания) - 901,000 (т.е. тоже тысячи отделены запятой и эта запись очевидно значит 900100). Сравнивая эти записи приходим к выводу, что атомная доля хрома в С1 хондрите в  71 раз меньше, атомной доли хрома. Что как раз и согласуется с тем, что хрома там 0.24 массовых процента. В общем всё правильно.

[AlexAV]

И на другие работы.

А вот другой источник (https://www.jstage.jst.go.jp/article/shigenchishitsu1992/47/6/47_6_319/_pdf):

The Cr abundances of 2500-3200 ppm  in the Earth's  primitive mantle are similar to those in the primitive bulk Moon, 3140 ppm,  but lower than those in Cl caronaceous chondrite, 3810  ppm, and  H-group ordinary chondrite, 3660 ppm  (O'NEILL,  1991) .

Т.е. тут для углистых хондритов указана цифра 3810 ppm, т.е. довольно близкая к той, которая была в материале выше. Всё в общем сходится.

[BlackMokona]

Почему? Зачем медь реакторам?

Ровно для того же зачем медь ветрякам. В этом техническом аспекте они одинаковые.

А конкретнее? Вы можете назвать узлы реактора, в которых используется медь?

Уже обсудили в теме. Поздно вы. А так проводка, генераторы, трансформаторы и тд

[Serg53]

Не надо никаких научно-исследовательских институтов, опытных сооружений и натурных испытаний. Зная размеры колодца не трудно это просчитать самостоятельно. Но и без расчетов понятно, что эффективность такого сооружения будет близка к нулю!

Что Вы понимаете под эффективностью?

В открытом океане такое сооружение из камня и бетона физически невозможно построить. Если же это будет плавучее сооружение с большим водоизмещением, то способность его к накоплению энергии будет мизерным. А в прибрежной черте строятся приливные электростанции. Наверное, к силам прилива можно добавить и энергию ветряных насосов.

[-Asket-]

В 60-х вполне серьезно рассматривали возможность использования сплавов технеция в качестве сверхпроводящих материалов: https://www.bnl.gov/magnets/staff/gupta/Summer1968/0049.pdf
И технеций как замену рению в сплавах: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20020041216/downloads/20020041216.pdf

[comp]

Уже обсудили в теме. Поздно вы. А так проводка, генераторы, трансформаторы и тд

И в чём проблема с их рециклингом? С радиоактивными материалами они не контактируют. Проблемы будут с компонентами первого контура - трубами, арматурой, корпусом реактора, начинкой активной зоны. Там в основном всякие стали.

[Скеп-тик]

Но и без расчетов понятно, что эффективность такого сооружения будет близка к нулю!

Емкость в 20 кубокилометров и с перепадом уровней в 14 метров? Причём учтите, откачивать воду из этого польдера могут насосы и ветряки, сделанные из ДЕРЕВА - слава Великой Голландии! А воду внутрь пускать через турбины по необходимости.
Причём ветряки с винтами Архимеда будут стоять на дамбе, для их обслуживания плотник сможет подъехать на лошади, как и подвезти деревянные брусья.
Сторона "квадрата" дамбы составит около 50 км, отсыпать 200 км дамбы. На Чёрном море можно использовать лиманы, в Норвегии - фьорды, в Индонезии и на Филиппинах - несудоходные проливы.

[AlexAV]

В открытом океане такое сооружение из камня и бетона физически невозможно построить.

Для создания гидроаккумулирующих систем сверхбольшой ёмкости всё же, кажется, проще использовать естественные  внутренние моря, внутриконтинентальные впадины, и озера с существенной разницей уровней. В части удельной стоимости будет куда эффективнее, чем строить огромные дамбы в океане.

В качестве примера пара Черное - Каспийское море. Между ними технически вполне возможно построить канал в уровень моря по Кумо-Манычской впадине. Перепад уровней 28 метров, при рабочем перепаде уровня Каспийского моря 3 метра ёмкость такой геоинженерной системы будет 80 ТВтч. Это чуть меньше потребления электроэнергии Россией за 1 месяц (88 ТВт ч). Аналогично, можно построить дамбу по Босфору и использовать для накопления энергии котловину Черного моря (перепад уровней тут будет меньше, но за счёт огромной площади ёмкость всё равно будет значительной) и т.д.

Ну или другой вариант - качать воду из Онежского озера в Белое озеро (перепад уровней 80 метров), а энергию снимать с ГЭС Волжского каскада, используя в качестве буферной ёмкости ёмкость всех волжских водохранилищ, вот такая единая гидроаккумулирующая система протяженностью три с половиной тысячи километров.

В части создания гидроаккумулирующих систем сверхбольшой ёмкости скорее нужно смотреть на естественные крупномасштабные структуры рельефа (моря, озера, речные системы), а не в сторону монструозных по масштабу земляных работ по созданию искусственных. Первый путь по затратам будет на много эффективнее.

[AlexAV]

Уже обсудили в теме. Поздно вы. А так проводка, генераторы, трансформаторы и тд

У АЭС нет ограничений на массу и объём оборудования. Кроме того, всё оборудование в основном высоковольтное, а генераторы высокооборотные, что делает его не таким чувствительным резистивным потерям. Это позволяет его делать полностью из алюминия (ну а РЗЭ магниты на генераторах АЭС вообще никогда не использовались, для высокооборотных генераторов с задачей возбуждения необходимого поля вполне справляются электромагниты с сердечниками из магнитомягкого железа).

[Скеп-тик]

Для создания гидроаккумулирующих систем сверхбольшой ёмкости всё же, кажется, проще использовать естественные  внутренние моря,

Только в сверхбольших бассейнах невозможно создать разность уровней за вменяемое время. Объём аккумулятора должен быть такой, чтобы за 30-40 дней можно было выкачать  (или наоборот, накачать) весь объём воды за счёт ветра или атомной генерации (воду ГЭС тратить на закачку воды? А зачем?). Например, если из Кислой губы выкачивать (или накачивать) воду ветряками (проложив в скалах парочку тоннелей-водоводов по 2 км), исчезнет цикличность её работы. Увеличив плотину улучшим полезность. И никакой головной боли с синхронизацией десятков и сотен генераторов.
Даже сейчас её можно использовать в качестве демпфера для Кольской АЭС. Поставить парочку электронасосов на 25 куб/сек, вот вам и нагрузка ночью, и подмога днём.

[AlexAV]

Только в сверхбольших бассейнах невозможно создать разность уровней за вменяемое время.

В некоторых случаях разность уровней уже существует (скажем в приведенном примере пары Черное- Каспийское море, или, например, Ладожское-Онежское озеро). В других работу по создании минимального необходимого перепада уровней можно считать частью строительства комплекса. Ну а требовать, чтобы комплекс такого масштаба (способного балансировать энергосистему целого региона) строился за 30 - 40 дней - явно избыточно. Если первоначальное создание минимально необходимой для работы разности уровней займет даже десятилетия, то для проекта такого масштаба это не выглядит чем-то неприемлемым.

Системы не такого масштаба, поменьше, в локальных губах и заливах, естественно, тоже имеют право на существование. По сути та это та же самая концепция (отсекаем залив или губу относительно небольшой дамбой и закачиваем туда воду из моря для создания разности уровней).

[Kaiserfrogling]

ну у гидроагрегатов  ГЭС с набором мощности от 0 до 100% за  6минут вооще проблем маневренности нет ,

Проблема маневров ГЭС не в оборудовании, проблема в людях которые живут ниже по течению - особенно если они берут из реки воду, или в нее выходит сливная канализация.

И выработка ГЭС сильно зависит от погоды

[AlexAV]

Проблема маневров ГЭС не в оборудовании, проблема в людях которые живут ниже по течению - особенно если они берут из реки воду, или в нее выходит сливная канализация.

Эта проблема решается запретом на строительство в потенциально затапливаемой пойме реки. Заодно и проблема наводнений полностью решится. Жить в затапливаемой пойме имело смысл в 19-м веке (и ранее), когда электрических насосов и механического транспорта не было. И организовать доставку воды (и грузов от речного порта до потребителя) было сложно. Сейчас передача воды и транспорт грузов на 1 - 2 км - это вообще не проблема, соответственно, и большой необходимости сидеть в пойме, которую в любой момент может затопить - нет. То что там до сих пор сядет - по сути реликт прошлого технологического уклада.

[Serg53]

откачивать воду из этого польдера могут насосы и ветряки, сделанные из ДЕРЕВА - слава Великой Голландии! А воду внутрь пускать через турбины по необходимости.
Причём ветряки с винтами Архимеда будут стоять на дамбе, для их обслуживания плотник сможет подъехать на лошади, как и подвезти деревянные брусья.
Сторона "квадрата" дамбы составит около 50 км, отсыпать 200 км дамбы

Чего мелочиться-то, почему не 100 км х 100 км? 10000 кв.км это ого-го! А все механические узлы ветряков и насосов сделать из армированного полипропилена - в отличии от дерева это не гниёт!

[mbrane]

С никелем, вроде как, проблем не будет, это мы выяснили. Имеет смысл даже астероид приволочь.

Ну как не будет... Технологически выковыривать никель из перидотитов технически возможно, но это будет очень существенно дороже, чем никель добываемый из современных руд. В отличии от сульфидных руд  перидотит - сырьё не обогащаемое. Придётся полностью перебарывать породу химическими методами, а это сложно, дорого и трудоёмко. Доступность никеля по сравнению с тем, что мы имеем сегодня очень сильно сократится.

Хром, кстати, можно выковыривать из тех же перидотитов, там его достаточно много (0.1% - 0.6%). Но опять же это сырьё очень бедное по сравнению с современными рудами (25% - 40%), не обогащаемое, с крайне затратной и по энергии, и по оборудованию, и по трудозатратам технологий извлечения целевой компоненты.

Никель и хром из перидотитов в каком-то количестве будут, но уже и близко не по современным ценам и не в современных количествах, приближаясь по этим показателям к положению благородным металлов сейчас. Для столь массово используемого сырья на котором держится вообще вся наша технология - это уже большая проблема.

Ну и альтернативы перидотитам как источнику никеля и хрома, способными их давать не вечно (из запасы тоже ограничены), но хотя бы субгеологический срок (десятки тысяч лет) вообще нет.

Что касается астероидов, то несмотря на то что и никель и хром там точно есть, никакого сколько-нибудь убедительного способа его добычи там со сколько-нибудь разумной себестоимостью никто не предложил. С перидотитами хоть понятно что в принципе нужно делать, а что с астероидами - не очень.

в тропиках дохрена летеритов и в в принципе управляемой ирригацией запросто можно интенсифицировать процессы латеритизации

[AlexAV]

в тропиках дохрена летеритов и в в принципе управляемой ирригацией запросто можно интенсифицировать процессы латеритизации

Никелем богаты в основном латериты, образовавшиеся при выветривании ультраосновных пород. А ультраосновные породы сами по себе на планете встречаются не часто и не все места их залегания находятся в тропическом регионе. Т.е. латеритизацию извлекаемой ультраосновной породы можно будет использовать только на небольшой части месторождений ультраосновных пород. Ну и такое глубое выветривание, когда из породы вымывается даже большая часть кремния, всё же, на сколько я понимаю, требует довольно значительного времени.