Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 839582 раз)

0 Пользователей и 3 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 6 901
  • Благодарностей: 156
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
и они дороже в 3-4 раза,ЕМНИП  розница около 4$ за Амп/ч
Литий-ионные в рознице всего в два раза дешевле литий-титановых
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн AlexAV

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 477
  • Благодарностей: 565
    • Сообщения от AlexAV
одинаковые надо?

Нет, не одинаково. Но 16 часов аккумуляции Вам хватит только в Атакаме и центральных районах Сахары и нигде более. А в Австралии осадков больше, чем в Атакаме, а значит аккумуляции потребуется намного больше этих 16 часов.

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 13 632
  • Благодарностей: 292
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Это ведь только себестоимость. Нужно еще прибыль заложить, никто же не будет вкладывать условные 100 миллионов только для того, чтобы за 30 лет их отбить...
Прибыль сути дела не меняет. Ну будет 21 цент например при 5% годовых. Или 22 цента при 10%. Тут главное срезать стоймость цикла батарейки. Как видим она жрёт львиную долю денег.


это звыняюсь хде трбуют на акционерный капитал 5%...А шо будет если ставки поднимут до 4% - шо бы сбалансировать пенсионную нагрузку

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Нет, не одинаково. Но 16 часов аккумуляции Вам хватит только в Атакаме и центральных районах Сахары и нигде более. А в Австралии осадков больше, чем в Атакаме, а значит аккумуляции потребуется намного больше этих 16 часов.
Австралия бывает разная: в прибрежных регионах 130 дождливых дней в году, а в центральных около 30. Конечно не Атакама, но перерыв генерации более суток там будет редкостью.

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
А доставка тут не считаем, она при ЛЮБОЙ генерации стоит денег. Провести ЛЭП что от ТЭС, что АЭС или СЭС стоимость одинаков, только от мощности генерации зависит.
АЭС можно построить в любом месте, а СЭС - только там где позволяет климат. Дистанция от пункта генерации до потребителя может быть значительно выше, особенно если кроме ВИЭ ничего не останется.

Оффлайн snickers

  • *****
  • Сообщений: 2 944
  • Благодарностей: 124
    • Сообщения от snickers
АЭС можно построить в любом месте,
Постройте... на Курилах или в иной тектонически нестабильной зоне. Японцы вон строили.. но там нет выбора, получили "сюрприз" в виде цунами по Фукусиме. Хотя и предвидели такой вариант.
Так что майнинг - это серьезная проблема сегодняшнего дня и реальная угроза энергетического дефицита
А человечество вообще разумно? Менять энергию на виртуальную сумму циферек.....
Убрал .. вот кто трет сообщения...)

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 6 901
  • Благодарностей: 156
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
Хотя и предвидели такой вариант.
Предвидели только для четырех блоков, а для двух предвиделка подвела и строили их в расчете того что затопления не будет.
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн Скеп-тик

  • *****
  • Сообщений: 9 266
  • Благодарностей: 506
  • Упираюсь и тяну...
    • Сообщения от Скеп-тик
В воскресение по "Вести 24" показывали индийские СЭС. Так вот, поле панелей там непрерывно моют два десятка кули, причём моют дистиллированной водой! Иначе за неделю от пыли теряется 2% мощности.
Так что на ТЭС надо непрерывно везти мазут (на Кипре), а для СЭС - танкеры с Гренландии и Антарктиды с бессолевой водой.

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
(продолжение)
2) Теперь посмотрим на другой тип источника — глины. Т.к. при использование и последующем рассеяние титан будет возвращаться в эти же глины (а деться ему больше просто некуда), то глины с кларковым содержанием титана можно действительно считать квазибесконечным источником. Но вот если посмотреть внимательнее, то можно обнаружить, что и от туда его неограниченно извлекать не получится.

Титан в глинах находится в рассеянной форме и в форме частиц нанометрового размера. В этом случае его отделение физическими методами невозможно. Здесь нужны химические, переводящие титан или в раствор или в газовую фазу для дальнейшего разделения, что осложняется достаточно высокой устойчивостью соединений титана.

В целом извлечение из такого источника скорее-всего будет напоминать современную технология РЗЭ и тория. Т.е. кислотное выщелачивание с последующим дробным осаждением (есть другой путь — хлорирующий обжиг, но т. к. ТiO2 начинает хлорироваться в условиях близких к SiO2 такой путь переработки не столь интересен, уж очень мало соотношение Ti:Si, кислоты хотя бы кремзём не растворяют).
Хлорирующий обжиг.
TiO2+2Cl2+C→TiCl4+CO2
 2MeIITiO3+7Cl2+6C⟶2TiCl4+2MeCl3+6CO
 CaTiSiO5+5Cl2+5C⟶TiCl4+SiCl4+CaCl2+5CO
и т.д.
...
TiCl4  Т. плав. −24,8 °C    Т. кип. 136,4 °C
SiCl4  Т. плав.    -68,9 °C   Т. кип. 57 °C
можно разделить полученные при хлорировании пары тетрахлоридов конденсируя TiCl4 и заодно очищая его от примесей ректификацией.
Остаётся вопросы:
1) Чем заменить кокс при хлорировании? Синтетическим коксом?
 2) Куда может понадобиться такое количество SiCl4? Вряд ли будет необходимо столько кремнийорганики или кремния(температура 1250oC SiCl4(газ)+2H2(газ)→Si(тверд) + 4 HCl(газ)) , скорее всего большая часть тетрахлорида кремния гидролизом будет превращена в кремнезём:
SiCl4+2H2O→SiO2+4HCl
, а хлор будет регенерирован из хлороводорода в процессе Дикона каталитическим окислением кислородом воздуха:
2HCl+O2→H2O+Cl2.

Образующиеся пары TiCl4 при 850°C восстанавливают натрием полученным при электролизе NaCl для производства хлора:
  TiCl4+4Na→4NaCl+4Ti
Хлорид натрия возвращается обратно в цикл.
У диоксида кремния останется массовое применение для производства бетона, стекла и керамики, если будут синтезироваться углеводороды из карбонатных минералов кальция, то можно будет произвести горы портландцемента. А также сплавлением с ним можно будет связать в силикаты щелочной остаток от переработки глинистых минералов, и использовать их как добавку в цемент или бетон, или делать из них стекло.
Далее продолжим о кислотном выщелачивании с последующим дробным осаждением от AlexAV
Посмотрим на этот процесс более внимательно.

Типичный состав глин (приведён средний состав глин русской платформы кайнозойского возраста, но для прочих он отличается не сильно):

SiO2       57,85%
Al2O3    12,16%
Fe2O3     6,09%
TiO2       0,62%
CaO        6,57%
MgO       2,42%
K2O        2,56%
Na2O      1,05%
SO3         0,22%
CO2        5,21%

Минералы титана достаточно устойчивы к кислотам, в большинстве случаев даже более чем минералы алюминия и железа. Поэтому кислотном выщелачивание титана в раствор будут идти вообще все металлы, которые содержатся в глине.

Если для выщелачивания использовать концентрированную соляную кислоту (дешёвая серная кислота — артефакт нефтегазовой эпохи, она дешёвая пока есть дешёвая газовая сера или, по крайней мере, сульфиды, как только их запасы будут исчерпаны, а серную кислоту придётся получать из сульфатов (в пределе ещё сами эти сульфаты придётся извлекать из морской воды :)) - серная кислота станет одной из самых дорогих кислот), то для этого потребуется 522 кг хлороводорода или 1,5 т 35% соляной кислоты. Стоит соляная кислота около 260$/т (http://sjzxlwchem.en.made-in-china.com/product/TvjxXoSbSIhN/China-Hydrochloric-Acid-Price-Hcl-Industry-Grade.html), т. е. только на реактивы в этом случае уйдёт не менее 60$/кг оксида титана. Уже как-то не так уж дёшево получается...

Но самое существенное не это. Посмотрим на весь цикл такого производства в глобальном геофизическом аспекте. Соляную кислоту мы получаем из водорода и хлора, которые в свою очередь получаются электролизом раствора соли:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
H2 + Cl2 = 2HCL

Далее этой кислотой выщелачиваем глину и осаждаем щелочью из раствора поэтапно оксид титана, гидрооксид алюминия и железа. При этом однако натрий, калий, кальций и магний останутся в растворе в виде хлоридов, т. е. на осаждения гидроокислов будет уходить меньше гидроксида натрия, чем образовывалось при получение соляной кислоты, необходимый для выщелачивание этого объёма глины. Куда этот избыток щёлочи денется? Практически при любом способе дальнейшего использования она или сразу, или в несколько стадий, будет связываться с углекислым газом атмосферы в карбонат натрия и в этом виде уходить в океан.

По сути глубокое выщелачивание породы в геохимическом плане будет эквивалентно её же глубокому естественному выветриванию и в сумме по циклу будет вести к необратимому связыванию углекислого газа из атмосферы. Можно оценить, что переработка 1т глины таким образом будет необратимо  выводит из атмосферы 44 кг CO2. А это серьёзно.

Не знаю можно ли перегреть нашу планету выбросами углекислого газа (когда линии поглощения CO2 насыщены влияние концентрации углекислого газа на прозрачность атмосферы в ИК мало и описывается лишь логарифмической функцией, да и фанерозое были периоды, когда концентрация СO2 достигала 3000 ppm без особо страшных последствий), а вот изъятием слишком большого количества заморозить можно точно (благо в геологической истории Земли прецеденты были, скажем неопротерозойское оледенении).

Если концентрация CO2 упадёт существенно ниже уровня при котором идёт насыщение поглощения его линий — будет полный мрак и ужас. Ледники на экваторе заказывали? - Будут! А урожайность злаков в 1 ц/га (если они вообще в тундре расти будут)? - Обязательно!
Это не то что цивилизация, но человек как биологический вид маловероятно, что переживёт. :)

Какой масштаб допустимого изъятия углекислого газа из атмосферы? Среднее значение потока углекислого газа, поступающего из литосферы в атмосферу в результате метаморфозы горных пород и вулканизма (т. е. потоки обеспечивающие возврат углекислого газа из карбонатных отложений) около 300 млн. т./год (http://shadow.eas.gatech.edu/~jean/paleo/Berner_1983.pdf). Маловероятно, что из этой цифры можно нескомпенсированно забирать более 20% не устроив ледниковый период с ледниками под Нью-Йорком :), на планете в последние несколько сотен тысяч лет и так было достаточно холодно.

Т.е. геохимический лимит вовлечения пород для этого способа тоже есть, определяется балансом углекислого газа в атмосфере, и его в долгосрочном плане можно оценить как что-то около 1,4 млрд.т. Это может дать 8,7 млн.т. оксида титана (или 5,2 млн.т. в пересчёте на металл), т. е. получается даже меньше тех объёмов, которые могут дать пески.

Этот безлимитный источник оказывается не столь уж безлимитным, если учесть различные геохимические ограничения и мы планируем дальше жить на этой планете.:)
Как видим хлорирующий обжиг с дальнейшим получением SiO2 устраняет эти въужасы! Т.к. вместо связывания CO2 щелочь связывается сплавлением с SiO2 в силикаты.
Опять же вместо кокса или графита наверно можно использовать натрий, но тогда придётся разделить стадию восстановления горячим натрием в инертной среде(вакууме) и стадию хлорирования.
(кликните для показа/скрытия)

Но всё это фантазии пока не упадёт в руки страждущему человечеству термояд или нечто аналогичное по мощности.
продолжение следует.
« Последнее редактирование: 08 Дек 2017 [06:54:23] от crazy_terraformer »
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Таки увлёкшись хлорирующим обжигом заметил и не заметил прошмыгнувшего мимо слона с маленькими слонятами.
Посмотрим на этот процесс более внимательно.

Типичный состав глин (приведён средний состав глин русской платформы кайнозойского возраста, но для прочих он отличается не сильно):

SiO2       57,85%
Al2O3    12,16%
Fe2O3     6,09%
TiO2       0,62%
CaO        6,57%
MgO       2,42%
K2O        2,56%
Na2O      1,05%
SO3         0,22%
CO2        5,21%

........
 Соляную кислоту мы получаем из водорода и хлора, которые в свою очередь получаются электролизом раствора соли:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
H2 + Cl2 = 2HCL

Далее этой кислотой выщелачиваем глину и осаждаем щелочью из раствора поэтапно оксид титана, гидрооксид алюминия и железа. При этом однако натрий, калий, кальций и магний останутся в растворе в виде хлоридов, т. е. на осаждения гидроокислов будет уходить меньше гидроксида натрия, чем образовывалось при получение соляной кислоты, необходимый для выщелачивание этого объёма глины. Куда этот избыток щёлочи денется? Практически при любом способе дальнейшего использования она или сразу, или в несколько стадий, будет связываться с углекислым газом атмосферы в карбонат натрия и в этом виде уходить в океан.
Итак, куда я вас спрашиваю делся SiO2 в виде раствора силикатов или коллоидного раствора кремниевых кислот?
Выщелачиваем кислотой глину получаем смесь растворенных хлоридов, немного сульфатов и коллоидный раствор поликремниевых кислот и их осадок поликремниевых кислот, и углекислый газ. Отфильтровываем осадок поликремниевых кислот.
Цитата
и осаждаем щелочью из раствора поэтапно оксид титана, гидрооксид алюминия и железа. При этом однако натрий, калий, кальций и магний останутся в растворе в виде хлоридов
Кроме этого в растворе останутся сульфаты и кремниевые кислоты в виде силикатов. Как-то сульфаты,хлориды и силикаты можно разделить я думаю, а потом смешать осадок кремниевых кислот оставшийся от выщелачивания глины кислотой с силикатами и добавим лишнюю щелочь,получим раствор силикатов активных металлов, можно использовать его вместо воды при получении цементного раствора, или избавиться от воды разными методами и гполучить силикатный порошок, полагаю ему найдётся применение. В целом баланс должен сойтись.
Кранты геофизическому аспекту >:D.
P.S. Большую часть силикатного порошка лучше всё-таки расплавить,т.к. если он не будет использован ,то гидролиз и воздействие углекислого газа может сделать своё чёрное дело, а стекло может и полежать подольше, ну очень долго.... очень,очень долго.
« Последнее редактирование: 08 Дек 2017 [16:22:04] от crazy_terraformer »
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн Lieut

  • *****
  • Сообщений: 1 560
  • Благодарностей: 61
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Lieut
Теперь посмотрим на другой тип источника — глины. Т.к. при использование и последующем рассеяние титан будет возвращаться в эти же глины (а деться ему больше просто некуда), то глины с кларковым содержанием титана можно действительно считать квазибесконечным источником. Но вот если посмотреть внимательнее, то можно обнаружить, что и от туда его неограниченно извлекать не получится.

Титан в глинах находится в рассеянной форме и в форме частиц нанометрового размера. В этом случае его отделение физическими методами невозможно. Здесь нужны химические, переводящие титан или в раствор или в газовую фазу для дальнейшего разделения, что осложняется достаточно высокой устойчивостью соединений титана.

В целом извлечение из такого источника скорее-всего будет напоминать современную технология РЗЭ и тория. Т.е. кислотное выщелачивание с последующим дробным осаждением (есть другой путь — хлорирующий обжиг, но т. к. ТiO2 начинает хлорироваться в условиях близких к SiO2 такой путь переработки не столь интересен, уж очень мало соотношение Ti:Si, кислоты хотя бы кремзём не растворяют). Посмотрим на этот процесс более внимательно.

Типичный состав глин (приведён средний состав глин русской платформы кайнозойского возраста, но для прочих он отличается не сильно):

SiO2       57,85%
Al2O3    12,16%
Fe2O3     6,09%
TiO2       0,62%
CaO        6,57%
MgO       2,42%
K2O        2,56%
Na2O      1,05%
SO3         0,22%
CO2        5,21%

Минералы титана достаточно устойчивы к кислотам, в большинстве случаев даже более чем минералы алюминия и железа. Поэтому кислотном выщелачивание титана в раствор будут идти вообще все металлы, которые содержатся в глине.

Если для выщелачивания использовать концентрированную соляную кислоту (дешёвая серная кислота — артефакт нефтегазовой эпохи, она дешёвая пока есть дешёвая газовая сера или, по крайней мере, сульфиды, как только их запасы будут исчерпаны, а серную кислоту придётся получать из сульфатов (в пределе ещё сами эти сульфаты придётся извлекать из морской воды ) - серная кислота станет одной из самых дорогих кислот), то для этого потребуется 522 кг хлороводорода или 1,5 т 35% соляной кислоты. Стоит соляная кислота около 260$/т (http://sjzxlwchem.en.made-in-china.com/product/TvjxXoSbSIhN/China-Hydrochloric-Acid-Price-Hcl-Industry-Grade.html), т. е. только на реактивы в этом случае уйдёт не менее 60$/кг оксида титана. Уже как-то не так уж дёшево получается...

Но самое существенное не это. Посмотрим на весь цикл такого производства в глобальном геофизическом аспекте. Соляную кислоту мы получаем из водорода и хлора, которые в свою очередь получаются электролизом раствора соли:

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
H2 + Cl2 = 2HCL

Далее этой кислотой выщелачиваем глину и осаждаем щелочью из раствора поэтапно оксид титана, гидрооксид алюминия и железа. При этом однако натрий, калий, кальций и магний останутся в растворе в виде хлоридов, т. е. на осаждения гидроокислов будет уходить меньше гидроксида натрия, чем образовывалось при получение соляной кислоты, необходимый для выщелачивание этого объёма глины. Куда этот избыток щёлочи денется? Практически при любом способе дальнейшего использования она или сразу, или в несколько стадий, будет связываться с углекислым газом атмосферы в карбонат натрия и в этом виде уходить в океан.

По сути глубокое выщелачивание породы в геохимическом плане будет эквивалентно её же глубокому естественному выветриванию и в сумме по циклу будет вести к необратимому связыванию углекислого газа из атмосферы. Можно оценить, что переработка 1т глины таким образом будет необратимо  выводит из атмосферы 44 кг CO2. А это серьёзно.
Раз уж тут недавно вспомнили про эту тему.
Глины можно вскрывать и азотной кислотой. Причем та часть кислоты, которая пошла на растворение алюминия, железа и титана легко регенерируется прямо на месте частичным выпариванием раствора. Соответствующие нитраты при этом гидролизуются, причем диоксид титана будет выпадать в осадок первым. Ну а нитраты щелочных и щелочноземельных металлов – пойдут на поля как азотные удобрения.
Основным целевым продуктом такого вскрытия глин – это конечно будет глинозем. После исчерпания запасов бокситов это будет основной метод его промышленного получения. А диоксид титана, а там может и редкоземельные элементы - в качестве дополнительного бонуса.
« Последнее редактирование: 08 Дек 2017 [21:23:22] от Lieut »


Nucleosome

  • Гость
Комментарий модератора раздела почистил от крипто-пирамид. при повторе тут будут %

Оффлайн Vadims

  • *****
  • Сообщений: 6 655
  • Благодарностей: 25
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Vadims
    • Japanese & Korean Girl Groups
Физик из МГУ нашел новый способ запустить термоядерную реакцию
Цитата
термоядерную реакцию можно запустить, используя уже существующие ускорители плазмы и магнитные ловушки, что может ускорить создание чистых источников энергии, говорится в статье, опубликованной в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.
https://ria.ru/science/20171211/1510629296.html

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 6 901
  • Благодарностей: 156
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
Физик из МГУ нашел новый способ запустить термоядерную реакцию
Честно говоря так и не понятно, чего именно нового он нашел.
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Кто-нибудь в состоянии прояснить перспективы технологии электролиза разрабатываемой некой группой учёных из Колумбийского университета.
Floating membraneless PV-electrolyzer based on buoyancy-driven product separation
  Jonathan T. Davis, Ji Qi, Xinran Fan, Justin C. Bui, Daniel V. Esposito
платно
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036031991734466X
бесплатно
http://doi.org.https.sci-hub.hk/10.1016/j.ijhydene.2017.11.086
А ниже от наших журналистов
https://indicator.ru/news/2017/12/15/plavuchie-generatory-vodoroda/
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн pkl

  • *****
  • Сообщений: 5 255
  • Благодарностей: 59
    • Сообщения от pkl
Слышал по радио новость: торф вклюают в перечень возобновляемых источников энергии! ^-^ Ура, торф рулит!

Минэнерго РФ предлагает новые льготы для торфяной электрогенерации
https://pronedra.ru/power/alternative/2017/12/14/minenergo-rf-predlagaet-novyie-lgotyi-dlya-torfyanoy-elektrogeneratsii-201348.html
Celestron PowerSeeker 114 EQ, но хочется большего

Сверхцивилизация - это цивилизация, овладевшая всеми практически значимыми технологиями, которые вообще допустимы законами природы.

Оффлайн snickers

  • *****
  • Сообщений: 2 944
  • Благодарностей: 124
    • Сообщения от snickers
Слышал по радио новость: торф вклюают в перечень возобновляемых источников энергии! ^-^ Ура, торф рулит!

Минэнерго РФ предлагает новые льготы для торфяной электрогенерации
https://pronedra.ru/power/alternative/2017/12/14/minenergo-rf-predlagaet-novyie-lgotyi-dlya-torfyanoy-elektrogeneratsii-201348.html
Вы слова "предлагает,  выступили с инициативой.." отделите, а то получиться как будто уже сделали. А между понятием "предложить" и "сделать" у нас иногда может и 100+ лет пройти)). Торфяные ТЭЦ штука в принципе неплохая..если торф рядом и ТЭС не в городе)) я как то топил себе дом торфобрикетами)) вони и дамы ого - го сколько). но идея похвальная.
« Последнее редактирование: 17 Дек 2017 [02:21:20] от snickers »
Убрал .. вот кто трет сообщения...)

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 191
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Посмеёмся. :D
https://www.nkj.ru/archive/articles/5464/
Цитата
НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА — БЕЗ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА

Современная наука мобилизовала себя на борьбу с углекислым газом — продуктом горения. При этом все как бы смирились с тем, что выработка энергии неизбежно связана с ростом содержания в атмосфере Земли углекислого газа. Однако ученые ищут пути уменьшения количества СО2 в природном кругообороте веществ. И вот уже появились идеи подлинно революционные: решительно изгнать углерод и кислород из энергетики, построив ее на совершенно других элементах.

На одной из химических фабрик в Германии, на складе вдруг начал “кипеть” кремний, хранившийся в состоянии тонко измельченного порошка в атмосфере азота. Никаких неприятностей не произошло, но загадочное поведение всегда спокойного элемента — кремния — озадачило руководителей предприятия.

История дошла до профессора химии Норберта Аунера из Франкфурта-на-Майне. И она взбудоражила его, наверное, не меньше, чем Колумба, когда тот услышал от матросов: “Видим землю!”. А дело в следующем. У Аунера уже давно зародилась мысль, что энергию можно получать не только традиционным образом, сжигая в кислороде углерод, но также химическим путем, при взаимодействии других элементов. Взоры ученого, естественно, обращались к тем из них, запасов которых на планете не меньше, чем нефти, угля, газа.

Более детальное исследование случая, произошедшего на фабрике, выяснило, что в одной емкости с кремниевой пылью и азотом оказались следы окисла меди. Очевидно, присутствовавший в емкости чистый азот тоже был вовлечен во взаимодействие. Возникла реакция, которая противоречила всему опыту обращения с таким инертным элементом, как азот. Но факт остается фактом: реакция произошла, и в день, когда на фабрике “закипел” кремний, пришлось приложить немало сил, чтобы успокоить “вскипевшую” пыль.

Как выяснилось, кремний способен весьма энергично соединяться с азотом. Стартовая температура для начала реакции — 500 градусов; второе условие: кремний должен быть очень тонко измельчен. Окисел же меди играет роль катализатора.

Ценность этого случайного открытия не подлежала сомнению. Если кремний так легко горит (а он — составная часть песка), не станет ли этот элемент главным топливом человечества в будущем? Во-первых, наша планета богата песками, а во-вторых, горение в азоте не сопровождается выделением в атмосферу парниковых газов, прежде всего — двуокиси углерода. Новое горение оставляет после себя тот же песок, только не на кислородной, а на нитратной основе.

В идеале можно представить себе такую картину: человек отказывается от использования угольных и нефтяных запасов, электростанции получают кремниевую пыль, автомобили этой же пылью заправляются на станциях и там же выгружают мешки с “золой” — песком.

Конечно, было бы не совсем грамотно провозгласить: “Песок — нефть будущего”. Ведь песок не горит, горит кремний. В природе кремний в чистом виде не встречается, и чтобы его получить из песка, надо израсходовать энергию, к тому же немалую. Она уходит, главным образом, на то, чтобы отщепить атомы кислорода от атомов кремния. Но эти энергетические затраты будут с лихвой возмещены за счет соединения с азотом.

Профессор Аунер предполагает, что фабрики восстановления кремния выгоднее располагать в экваториальных пустынях, где есть все необходимые условия для производства: песок, воздух и солнечная энергия. Она, вырабатывая ток, приведет в действие реакторы, восстанавливающие кремний.

Подобным образом гелиоэнергетические установки могут расщеплять и воду на кислород и водород. Водород — превосходное топливо: сгорая, он выделяет много тепла, оставляя после реакции лишь воду. В этом тоже есть заинтересованность. Крупнейшие автомобильные фирмы — “Даймлер-Крайслер” и “Форд” — рассматривают водород в качестве заменителя бензина. Правда, водород перед транспортировкой надо превратить в жидкость, а для этого его приходится охлаждать до минус 253 градусов, так что техника снабжения топливом получится очень дорогой. Кроме того, смесь водорода с кислородом — взрывчатый газ огромной силы, а следовательно, обращение с ним связано с немалыми трудностями.

От всех такого рода проблем свободна работа с кремнием — блоки этого топлива могут путешествовать на любом виде транспорта, им не страшны открытые источники тепла, даже такие, как сварочные горелки. Пока блок не измельчен в пыль, он не горюч. Но в пылевидном состоянии он так же опасен, как водород.

Есть, однако, сомневающиеся в верности пути, намеченного профессором Аунером. Их главный аргумент “против”: “Если в пустыне будут получать ток для восстановления кремния, то не лучше ли посылать вместо блоков энергию, как обычно, по проводам?”. Современные линии электропередач, использующие постоянный ток высокого напряжения, при передаче энергии на расстояние в 3000 километров теряют около 20 процентов мощности. И тем не менее это в денежном выражении намного меньше того, во что обойдется морская транспортировка будущей энергии в виде блоков кремния. Но как тогда быть с автомобильным транспортом, который также предлагается перевести на кремниевое питание?

Сегодня говорить о практическом воплощении замыслов профессора Аунера еще рано. Производство чистого кремния дорого, и на рынке его мало. Главным потребителем кремния выступает промышленность, изготовляющая компьютеры и другую электронику. Остальным достаются крохи. Правда, гелиоэнергетическое оборудование тоже требует для своих батарей немного кремния. Мировое потребление его для солнечных панелей не достигает и тысячи тонн, но и эти тонны гелиотехники получают с трудом.

Конечно, надо преодолеть множество технологических проблем, на что, по оценке Аунера, уйдет от десяти до двадцати лет, пока технические аспекты созреют и воплотятся в проекты. “Но химическая сторона дела, — утверждает профессор, — ясна!”

“Золой” новой энергетики будет служить кремненитрид. Из него можно получать дешевый аммиак, пригодный для производства азотистых удобрений. Кстати, сегодня в мире выпускается 100 миллионов тонн аммиака. Производство его связано с неудобствами и обходится довольно дорого. “Если человечество перейдет к кремнию, — считает профессор Аунер, — азотистые удобрения появятся у нас в изобилии”.

Но это не все. Н. Аунер рассмотрел возможность замены углерода на кремний во многих отраслях хозяйства. Из аммиака, например, если он будет дешев, можно получать водород и к тому же много эффективнее, чем из воды: его производство обойдется примерно в одну десятую сегодняшней стоимости. Особенного успеха ученый ожидает и от заправки автомобиля не бензином, а кремнием. Идея, правда, не нова, еще тридцать лет назад немецкие химики фирмы “Вакер” поставили опыты с автомобилем, бак которого заполнили вместо бензина кремнийсодержащей жидкостью — тетраметилсиланом. Она при сжигании давала столько же энергии, что и бензин. К сожалению, в семидесятых годах опыты прекратились: песок, образовывавшийся при горении, останавливал мотор. Сейчас Аунер видит выход из этого затруднения. По его мнению, надо часть ответственных деталей мотора заменить на керамические.

Но как бы там ни было, впервые высказана идея новой энергетики! В Периодической системе элементов Менделеева углерод и кремний стоят рядом, по химическим особенностям они во многом схожи. “Для меня остается загадкой, — говорит профессор Норберт Аунер, — почему никто не догадался... Ведь все лежит на поверхности”.

От редакции. Читателям, заинтересовавшимся работами, изложенными в только что прочитанном реферате, рекомендуем обратить внимание на статью доктора технических наук А. Куликова “Силикаты просятся в энергетику” (“Наука и жизнь” № 8, 1991 г.; № 3, 1996 г.). Идея освоения нового вида топлива заслуживает внимания.
Указано, что это статья из февральского номера 2001 г., но у них бывают и ошибки, но учёный химик Норберт Аунер существует.
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн snickers

  • *****
  • Сообщений: 2 944
  • Благодарностей: 124
    • Сообщения от snickers
Кстати а чего это про горючие сланцы забыли? По идее оно ведь тоже горит. Как минимум кочегарку топить можно ну  наверно и блок ТЭС если топку под них переделать. Если торф возобновляемый угля в РФ лет  на 500+ хватит (ну если не продавать) есть еще ВИЭ и АЭС, а добавить к этому запасы горючего сланца... в общем переживать про то что нет термояда а топливо кончиться не стоит в принципе.
Убрал .. вот кто трет сообщения...)

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
Кстати а чего это про горючие сланцы забыли?
Они такой же исчерпаемый ресурс, как и нефть с углем.

Если торф возобновляемый
Торф такой же "возобновляемый", как и лес, например. Потреблять можно ровно столько, сколько возобновляется за год. В масштабах энергетики страны это кот наплакал.