Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Dem]

Теперь о нас. Хорошо известно что ЕСТЕСТВЕННЫЙ ПРЕДЕЛ производства питания на Земле - 4 миллиарда человек. Если распахать всё.
Откуда нынешние 8 миллиардов?

75% поверхности планеты - океан. Потавил баржу, насыпал грунта и растишь. Вода - за бортом (опреснять надо, но оно просто)

[Скеп-тик]

Зато можно работать по удалёнке и вообще не ехать.

Ткнул пальцем в смартфон - вспахано. С ноута - убрал урожай. А с ПК - загрузил шихту в домну... Прямо в ВК-играх.
Мир держится на шахтёрах и хлеборобах, остальное - перераспределение природной ренты и прибавочной стоимости.

[santax2]

Мир держится на шахтёрах и хлеборобах,

Почему ещё не в шахте?

[Kaiserfrogling]

Преобразовывают солнечную энергию в электрическую, ту - в механическую, которую и используют для подъёма блоков. Хотя, казалось бы, в чём проблема сразу использовать энергию солнца либо ветра для приведения в действие подъёмного механизма?

Очередной прожект гравитационного аккумулятора? Знаю-знаю, простейший пример — это старые часы с гирями. Википедия говорит — самый большой пример это башня БигБена.
Там было две гири по полторы тонны, до того как привод заменили на электрический. Гири висели они в 53-метровом колодце. Т.е гравитационный аккумулятор Биг-Бена имел запасал 440 ватт-часов. Если современному мегаполису нужны сотни мегаватт — конструкция неплохо масштабируется, миллион БигБенов = 440 мегаватт-часов

Мир держится на шахтёрах и хлеборобах, остальное - перераспределение природной ренты и прибавочной стоимости.

У Эзопа была такая басня - Ноги обиделись на Живот, и говорят "Мы только работаем, носим все тело. А он только ест!" Живот "Это правда! Но если я перестану есть - вы и себя то не унесете!"
Для не понявших эзопова языка - Великая Депрессия четко показала: как бы шахтеры и хлеборобы не ругали "обжор", но если они исчезнут - жрать станет нечего самим хлеборобам

[Скеп-тик]

Ноги обиделись на Живот, и говорят "Мы только работаем, носим все тело. А он только ест!"

Но тут другая ситуация: Голова послала подальше и Ноги, и Руки, и Живот. Мыслить - самодостаточно!

[pkl]

Преобразовывают солнечную энергию в электрическую, ту - в механическую, которую и используют для подъёма блоков. Хотя, казалось бы, в чём проблема сразу использовать энергию солнца либо ветра для приведения в действие подъёмного механизма?

Очередной прожект гравитационного аккумулятора? Знаю-знаю, простейший пример — это старые часы с гирями. Википедия говорит — самый большой пример это башня БигБена.
Там было две гири по полторы тонны, до того как привод заменили на электрический. Гири висели они в 53-метровом колодце. Т.е гравитационный аккумулятор Биг-Бена имел запасал 440 ватт-часов. Если современному мегаполису нужны сотни мегаватт — конструкция неплохо масштабируется, миллион БигБенов = 440 мегаватт-часов

Угу. Никакой электрической передачи, чисто механика: подъём гирь полиспатным механизмом, приводимым в движение солнечной или ветровой турбиной. И гири, конечно, могут быть не по полторы тонны, а по нескольку десятков каждая. Да и шахты уже сейчас научились рыть километровые. 

[pkl]

Между тем: кто-нибудь ещё помнит сланцевую революцию? Которая должна была перевернуть мир? Всё получилось, как и предсказывал Alex AV:
https://expert.ru/2023/03/10/opek-slantseviki/
Недолго, однако, праздник длился. 13 лет всего.

[BlackMokona]

Между тем: кто-нибудь ещё помнит сланцевую революцию? Которая должна была перевернуть мир? Всё получилось, как и предсказывал Alex AV:
https://expert.ru/2023/03/10/opek-slantseviki/
Недолго, однако, праздник длился. 13 лет всего.

С помощью качелей нефтянных цен, парочки войн и прочих мелочей, ОПЕК смог удержать контроль. Правда теперь сильно ограниченный и никаких 140$+ за баррель не видно. 

[Rattus]

Недолго, однако, праздник длился. 13 лет всего

Добыча выйдет на плато, а доля ОПЕК вырастет с трети до половины. Ужас какой! Фсёпропало! Контрреволюция свершилась!
Эксперт такой экперд....

[santax2]

Угу. Никакой электрической передачи, чисто механика: подъём гирь полиспатным механизмом, приводимым в движение солнечной или ветровой турбиной.

1. Зачем? Гончарные круги по ночам крутить, или ветер гонять?
2. Вы под каждым ветряком шахту рыть будете? Тогда уж лучше грузы прямо на опору ветряка поднимать
3. Длина и масса тросов в полиспастной конструкции какая? Или в постапокалипсисе утратим технологии электропривода, но будем использовать углеродное нановолокно?

[MenFrame]

Зачем?

Люди любят усложнять себе жизнь....

Хотя, казалось бы, в чём проблема сразу использовать энергию солнца либо ветра для приведения в действие подъёмного механизма?

Действительно! Даешь систему коленвалов от каждого ветряка!

[Проходящий Кот]

Угу. Никакой электрической передачи, чисто механика: подъём гирь полиспатным механизмом, приводимым в движение солнечной или ветровой турбиной.

1. Зачем? Гончарные круги по ночам крутить, или ветер гонять?
2. Вы под каждым ветряком шахту рыть будете? Тогда уж лучше грузы прямо на опору ветряка поднимать
3. Длина и масса тросов в полиспастной конструкции какая? Или в постапокалипсисе утратим технологии электропривода, но будем использовать углеродное нановолокно?

Это задача оборудования усадьбы товарища Барона.....

[Kaiserfrogling]

Угу. Никакой электрической передачи, чисто механика: подъём гирь полиспатным механизмом, приводимым в движение солнечной или ветровой турбиной. И гири, конечно, могут быть не по полторы тонны, а по нескольку десятков каждая. Да и шахты уже сейчас научились рыть километровые. 

Если не верите мне - может поверите этим авторам:
https://dzen.ru/media/bessedka/gravitacionnye-akkumuliatory-panaceia-dlia-hraneniia-energii-6187d02163e7df215ddc9c00

Интересное решение, но есть несколько "но":

- ремонт хотя бы одного крана останавливает всю систему, так как проводить ремонтные работы в активном состоянии будет опасно для жизни.

- не вижу направляющих, по которым будет осуществляться подъем-спуск блоков. Из-за ветра, вибрации и инерции точное позиционирование блока на высоте 150 м очень сомнительно. Разве что в ручном режиме... а это потери на ЗП работникам ))) А уж про захват блока свободно висящими тросами, которые будут развеваться по ветру - вообще фантастика. Но надеюсь это продумано, хотя и не описано.

- целостность блоков. Бетон хорош когда он стоит неподвижно и более-менее защищен от воздействия влаги в период температурного перехода через ноль. Т.е. в теплом климате еще норм, а вот в средней полосе бетонный блок будет крошиться, а это пыль, небольшие осколки (а может и большие), которые будут оседать на блоках, механизмах и т.д. И чем дольше эксплуатация тем больше пыли и разрушений и выше риск остановки установки (каламбур вышел).

- износ механизмов. Я не крановщик, но не встречал ни одного крана, который без ТО непрерывно работает несколько лет. Очень подозреваю, что осмотр механизмов должен проходить достаточно часто. А это возможно ТОЛЬКО при остановке всего комплекса, что не подразумевается в принципе. Либо таких установок должно быть например 9, из которых 1 стоит в резерве, 1 на обслуживании а 7 работают. (а это сразу минус 22% КПД)

.

В 2008 г защищал диплом в архитектурном вузе с проектом аккумуляторной станции. Техническое решение конечно было не очень сильно проработано, но теоретических расчетов выполнил достаточно. Основой служила вода, но не в виде гравитационного накопителя, а в виде источника газов: кислород и водород, которые сжигались по мере необходимости в турбинах + использование избытков тепла для отопления в зимний период.

И то, основная проблема была в создании месячного запаса газов, так как регионы с постоянным ветром и безоблачным климатом ОЧЕНЬ редки. А это безумное количество газгольдеров.

Плюс системы очистки воды и прочее и прочее, что в результате давало бешенное падение КПД и рост стоимости установки.

Единственный вывод, который я тогда сделал - такие системы выгодны для территорий, отрезанных от глобальных энергосистем, когда протянуть высоковольтную линию стоит дороже, чем привезти вертолётом (или дирижаблем) оборудование для аккумуляторной станции любого типа.

Хотя сейчас во всю разрабатываются ПАТЭС (плавучая атомная теплоэлектростанция)

[pkl]

Между тем: кто-нибудь ещё помнит сланцевую революцию? Которая должна была перевернуть мир? Всё получилось, как и предсказывал Alex AV:
https://expert.ru/2023/03/10/opek-slantseviki/
Недолго, однако, праздник длился. 13 лет всего.

С помощью качелей нефтянных цен, парочки войн и прочих мелочей, ОПЕК смог удержать контроль. Правда теперь сильно ограниченный и никаких 140$+ за баррель не видно. 

И во всём этом виноват ОПЕК? Вы уверены? 

[pkl]

Недолго, однако, праздник длился. 13 лет всего

Добыча выйдет на плато, а доля ОПЕК вырастет с трети до половины. Ужас какой! Фсёпропало! Контрреволюция свершилась!
Эксперт такой экперд....

Да какой уж есть. Выдохся сланец.

[pkl]

Угу. Никакой электрической передачи, чисто механика: подъём гирь полиспатным механизмом, приводимым в движение солнечной или ветровой турбиной.

1. Зачем? Гончарные круги по ночам крутить, или ветер гонять?

Чтобы до минимума сократить потребление дефицитных цветных и редких металлов. В первую очередь меди.

2. Вы под каждым ветряком шахту рыть будете? Тогда уж лучше грузы прямо на опору ветряка поднимать

Шахта может иметь глубину 1 км. Вы можете представить себе ветряк высотой 1 км? Груз может иметь массу несколько десятков т. Представляете, какая нагрузка будет на мачту ветряка? И, наконец, это может быть старая шахта. Далее - шахты можно рыть в ряд и передавать на них мощность через вал.

3. Длина и масса тросов в полиспастной конструкции какая? Или в постапокалипсисе утратим технологии электропривода, но будем использовать углеродное нановолокно?

Проблема не в том, что утратим технологии, а в том, что цветные металлы станут очень дорогими. Потому для материала тросов надо использовать широко распространённые в природе элементы. Это может быть кевлар или любое другое синтетическое волокно. Они лёгкие, прочные, служат годами и не содержат редких химических элементов.

[pkl]

Угу. Никакой электрической передачи, чисто механика: подъём гирь полиспатным механизмом, приводимым в движение солнечной или ветровой турбиной. И гири, конечно, могут быть не по полторы тонны, а по нескольку десятков каждая. Да и шахты уже сейчас научились рыть километровые. 

Если не верите мне - может поверите этим авторам:
https://dzen.ru/media/bessedka/gravitacionnye-akkumuliatory-panaceia-dlia-hraneniia-energii-6187d02163e7df215ddc9c00

А при чём тут этот сон разума? Я предлагаю проще: рядом со старой шахтой ставить ветряк /или рядом с ветряком копать шахту/ и использовать его энергию для подъёма груза. Шахт может быть несколько в ряд, мощность для подъёма груза которых передаётся через вал.

[comp]

Шахта может иметь глубину 1 км.

Сдаётся мне, что строительство километровой шахты само по себе сожрёт гору денег, не говоря уже о её обслуживании и защите от затопления. Например, рытьё десятиметрового колодца стоит за сотню тысяч, насколько я знаю. А там не нужно обеспечивать защиту от подтопления, постоянно откачивать воду, проходить плывуны и т.д.

[santax2]

Чтобы до минимума сократить потребление дефицитных цветных и редких металлов. В первую очередь меди.

Да при чем здесь цветные металлы? Вы предлагаете схему накопления энергии (без использования электроэнергии). А для чего? Вы будете под каждым ветряком кроме рытья шахты строить еще и цех по круглосуточному использованию этой механической энергии?

Шахта может иметь глубину 1 км. Вы можете представить себе ветряк высотой 1 км? Груз может иметь массу несколько десятков т. Представляете, какая нагрузка будет на мачту ветряка? И, наконец, это может быть старая шахта. Далее - шахты можно рыть в ряд и передавать на них мощность через вал.

Проблема не в том, что утратим технологии, а в том, что цветные металлы станут очень дорогими. Потому для материала тросов надо использовать широко распространённые в природе элементы. Это может быть кевлар или любое другое синтетическое волокно. Они лёгкие, прочные, служат годами и не содержат редких химических элементов.

Значит, цветных металлов у нас нет, а какой-то волшебный трос длиной 1км с парой десятков тонн на конце есть? Да и нафига чудовищный полиспаст, если старый добрый цилиндрический редуктор делается без цветных металлов и высоких технологий.

[pkl]

Чтобы до минимума сократить потребление дефицитных цветных и редких металлов. В первую очередь меди.

Да при чем здесь цветные металлы?

При том, что их очень мало в природе. Возобновляемая энергия, не важно какая, ветра ли, солнца, волн и т.д. - это рассеянная энергия. Её надо собирать, поэтому такие системы в любом случае будут гигантскими. И тут во весь рост встаёт проблема материалов - они должны быть дёшевы и общедоступны. Именно по этой причине солнечные батареи на кремнии и литиевые аккумуляторы никогда не будут доминировать. Т.е. системы, использующие возобновляемую энергию, должны использовать дешёвые общераспространённые материалы.

Вы предлагаете схему накопления энергии (без использования электроэнергии). А для чего? Вы будете под каждым ветряком кроме рытья шахты строить еще и цех по круглосуточному использованию этой механической энергии?

Нет, я предлагаю использовать её для выработки электричества. Тот же самый вал может вращать и генератор.

Шахта может иметь глубину 1 км. Вы можете представить себе ветряк высотой 1 км? Груз может иметь массу несколько десятков т. Представляете, какая нагрузка будет на мачту ветряка? И, наконец, это может быть старая шахта. Далее - шахты можно рыть в ряд и передавать на них мощность через вал.

Проблема не в том, что утратим технологии, а в том, что цветные металлы станут очень дорогими. Потому для материала тросов надо использовать широко распространённые в природе элементы. Это может быть кевлар или любое другое синтетическое волокно. Они лёгкие, прочные, служат годами и не содержат редких химических элементов.

Значит, цветных металлов у нас нет, а какой-то волшебный трос длиной 1км с парой десятков тонн на конце есть? Да и нафига чудовищный полиспаст, если старый добрый цилиндрический редуктор делается без цветных металлов и высоких технологий.

Что значит волшебный? Какое-нибудь арамидное волокно. Впрочем, если стальная лебёдка сгодится, то пусть будет лебёдка, я не возражаю.