gans2 (gans2) wrote,
gans2
gans2

Categories:

Антипоздневековье-2

Нынешние оценки потребления энергии и её оцениваемых запасов очень доступно изложены в работе
http://tung-sten.no-ip.com/Texts/Thoughts/Oil.htm
Это практически идеальный экстракт с вменяемыми выводами.

Единственное замечание – потребление и цены на энергию будут расти не так, как это линейно экстраполируется. Поскольку поведение человеческих обществ и рынков более «разумно», чем это возможно при «человеческом», «ручном» управлении. Так, например, исчерпание запасов меди и других электротехнически- критичных металлы вызвал не рост цен, а массовое употребление заменителей и переход на «безмедные» технологии.

Один Q = 10^21 Джоулей. В настоящий момент наше потребление энергии составляет примерно 0.5 Q в год и оно удваивается приблизительно каждые 25 лет.
Hа ближайшие 70 лет у человечества имеется линейка следующих ресурсов, способных полностью и достоверно покрыть наши потребности в энергии (не считая нефти)
1. Газ и уголь [21-32 Q]
2. Ветер [более 2 Q в год]
3. Атомная энергия [не менее 20 Q, теоретически до нескольких тысяч Q]
Некоторую помощь также можно ожидать от следующих ресурсов:
1. Горючие сланцы [несколько Q] (средняя энергоценность – в 2,5 меньше , чем у угля!)
2. Биотопливо [0.2-2 Q в год]

Сильно завышенные ожидания у:
Геотермальная энергия
Полная тепловая мощность, выделяемая недрами Земли, составляет 0.07 Вт/м2 [36]. В переводе на язык Q это равно 1.1 Q в год. Это если укутать всю планету, включая дно океанов, геотермальными электростанциями со 100%-м КПД. Практический же потолок этого источника лежит где-то на уровне 0.1 Q в год

Гидроэлектростанции
Производят сегодня около 0.1 Q в год и больше уже почти не могут. Просто потому, что почти все места на Земле, где их нормально можно приткнуть, уже заняты Следует, правда, отметить, что КПД производства этой энергии -- процентов 90, в отличие от тепловых двигателей на угле или мазуте, так что это куда более "качественные" Q Утверждается, что включение в рассмотрение рек с малой мощностью (станции до 1 МВт) позволяет собрать в 4-5 раз больше энергии и, таким образом, генерировать до 0.5 Q в год.
Биотопливо
газ, спирт, или масло, производимое растениями или из растений. Источник энергии, которым оно питается -- Солнце. А продуктивность Солнца высока: 2700 Q в год под атмосферой. Проблема в энергобалансе. Во-первых, максимальный известный КПД преобразования света в энергию высшими растениями составляет 6.7% Но это лабораторный идеал; в полевых условиях обычно получается 2-3% Из этого в пригодное для биодизеля масло или спирт переходит лишь треть. Но вспомним, что эту энергию мы получим, только засадив всю земную сушу какой-нибудь кукурузой. Далеко не все территории на нашей планете пригодны для этого! , обрабатываемая площадь на Земле составляет сегодня 5.0 миллиардов гектаров, что эквивалентно 35% площади суши. Использовав её всю, можно выжать примерно 1.5-2.0 Q в год. Но реально ли даже это? Ведь во многих странах плодородной почвы не хватает для производства еды -- а мы тут бензин собрались выращивать. Кажется маловероятным, что на этом фоне удастся оторвать от сельскохозяйственных угодий больше, чем десяток-другой процентов. А это ограничивает биотопливо потолком примерно в 0.3 Q в год.


ОДНАКО:

(в некоторых местах на Земле богатые неокислёнными металлами (Mg, Fe, Si) породы должны подходить на расстояние всего в 4-10 километров к поверхности. Если пробурить шахту достаточной длины, да подать туда воду, то, окисляя ею горячий металл, назад можно получить... водород!)

переработка органических отходов в метан или другие горючие вещества. Сегодняшний предел выращивания биомассы на Земле известен: 4-6 Q в год ([73] называет 3.5 Q в год). Почти всё это, в конечном, итоге, уходит в отходы. Если использовать треть этой энергии, можно получать не меньше примерно 1 Q в год. Этого достаточно, чтобы покрыть энергетические нужды человечества лет на 25 вперёд. Единственная трудность -- это (пока) слабая развитость индустрии производства и потребления "помойной" энергии.
Кстати, на этом фоне забавно подсчитать "пищеварительную" мощность человечества. Нас 6 миллиардов штук. Каждому в день надо примерно 2500 килокалорий пищи. В пересчёте на выбранные единицы это составляет всего... 0.023 Q в год! Это раз в 200 меньше, чем можно, теоретически, вырастить на Земле, если "посадить везде кукурузу". Сразу видно, насколько же энергетически неэффективна "кулинарная" и пищевая система человечества и сколько из выращиваемого мы отправляем в помои
Биотопливо третьего поколения
основано на водорослях и отличается значительно более высокой эффективностью, хотя пока далеко от промышленной готовности.



Общий вывод: нефть, как лучший концентрат энергии, будет востребована даже после её исчерпания - на её аналоги будут переводить всю альтернативу для потребления на транспорте. Структура производства энергии претерпит в блжайшие сто лет незначительные изменения при видимых свистелках-ветрогенераторах и прочих солнечных извратах.
Tags: Антипоздневековье
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment