Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[Kostian]

Т.е. снизить выбросы именно морским транспортом совершенно невозможно технически. Он довольно жёстко завязан на ДВС и никакой адекватной альтернативы тут нет и не может быть

Серьезно? А как же суда в прошлом столетиями обходились без ДВС?  Все новое - это хорошо забытое старое.

 

[AlexAV]

Серьезно? А как же суда в прошлом столетиями обходились без ДВС?  Все новое - это хорошо забытое старое.

А теперь посмотрите водоизмещение тех судов, которые были тогда. Парусники больше 10000 тонн практически не строились (для больших судов парус становится неэффективен и неудобен). Современные же грузоперевозки по морю осуществляются в основном судами с водоизмещением более 100 000 тонн. Перавести же на парус какой-нибудь OOCL Hong Kong физически невозможно.

А судами водоизмещением в 3000 - 4000 тонн (типичный парусник) обеспечить современные объёмы грузоперевозок затруднительно, да и себестоимость перевозок морским транспортом с уменьшением водоизмещения судна очень сильно растёт. Для объёмов грузоперевозок 19-го века это было достаточно, для современных уже не очень.

Теоретически на крупное судно можно поставить реактор, но тут тоже есть сложности (правда скорее организационно-политического плана, чем технического).

Вообще морской транспорт в силу отсутствия хороших альтернатив для судов большого водоизмещения, играющих главную роль в океанических грузоперевозках — будет последним, кто откажется от ископаемого топлива.

[Aluminium]

А если так? Или с маховиком. Маховики, в отличие от парусов, вполне масштабируемы, по крайней мере теоретически. Эффективность прямого преобразования электроэнергии в механическую гораздо выше, чем через топливо.

[Kostian]

Серьезно? А как же суда в прошлом столетиями обходились без ДВС?  Все новое - это хорошо забытое старое.

А теперь посмотрите водоизмещение тех судов, которые были тогда. Парусники больше 10000 тонн практически не строились (для больших судов парус становится неэффективен и неудобен, проблему кубов-квадратов обойти невозможно). Современные же грузоперевозки по морю осуществляются в основном судами с водоизмещением более 100 000 тонн. Перавести же на парус какой-нибудь OOCL Hong Kong физически невозможно.

Действительно, обеспечить движение крупных судов только парусной тягой проблематично. Однако такая цель и не ставится. Можно поставить паруса в дополнение к основной двигательной установке и таким образом экономить топливо.  Я почитал об этом японском проекте "Wind Challenger". Там предполагается установка 9 парусов на телескопических мачтах высотой 50 метров общей площадью 9000 кв. метров. Управляться они будут компьютером, что позволит повысить эффективность. Установка таких парусов на судно водоизмещением порядка 80 тысяч тонн позволит экономить порядка 30-40% топлива.

http://wind.k.u-tokyo.ac.jp/FAQ_en.html

[sharp]

Установка таких парусов на судно водоизмещением порядка 80 тысяч тонн позволит экономить порядка 30-40% топлива.

3-4% больше похоже на правду.

[AlexAV]

Действительно, обеспечить движение крупных судов только парусной тягой проблематично. Однако такая цель и не ставится. Можно поставить паруса в дополнение к основной двигательной установке и таким образом экономить топливо. 

Ну это явно тот случай, когда гибрид удачно совмещает недостатки обоих систем. Т.е. нужна массивная и тяжёлая система парусного вооружения (дополнительно к тому что есть), что снижает полезную нагрузку судна, резко падает безопасность, а выигрыш по топливу всего 30% и только на уровне обещаний (если вообще ещё будет при реальной эксплуатации, современные же маршруты оптимизируются же по времени доставки, а не по оптимальному ветру).

Технический франкенштей, который экономически гарантированно будет проигрывать нормальным судам.

[AlexAV]

А если так?

Очень оригинальная конструкция. Речной транспорт постапокалиптического будущего. Но всё же с современным речным транспортом это сравнивать нельзя.

Маховики

Энергоёмкость не та. Запасаемая энергия на единицу массы и близко к дизельному топливу не приближается (тут кстати надо учитывать, что корабельные дизели - очень эффективные машыны с КПД часто превышающим 45%).

Вообще ДВС для больших судов здесь есть только одна альтернатива не являющаяся бредово-фэнтезийной. Ядерный реактор. На корабле водоизмещением более 100 тыс.т. его уже разместить можно. Но тут проблемы политического и психологического плана мешают. Для широкого использования ядерной энергии на гражданских судах нужно немного другое отношение к атомной энергии и радиационным рискам, чем есть сейчас. Ну и даже реактор при современной цене на топливо проигрывает всё же ДВС.

А для судов класса река-море адекватных альтернатив ДВС просто нет (их доля в общих перевозках правда небольшая, основную роль играют именно сверхгиганты).

[Aluminium]

Энергоёмкость не та. Запасаемая энергия на единицу массы и близко к дизельному топливу не приближается (тут кстати надо учитывать, что корабельные дизели - очень эффективные машыны с КПД часто превышающим 45%).

1,8 МДж/кг. Но в перспективе возможно появление материалов из нанотрубок.

[sharp]

Эффективность прямого преобразования электроэнергии в механическую гораздо выше, чем через топливо.

Очень странное высказывание. А электроэнергия изначально не из топлива берется?

[Aluminium]

А электроэнергия изначально не из топлива берется?

По-разному бывает.

[AlexAV]

1,8 МДж/кг.

А у дизельного топлива 42 МДж/кг. Даже с учётом КПД ДВС в 10 раз больше. При этом не стоит забывать, что топливо занимает не такую уж малую часть полного водоизмещения, что-то порядка 10%. Т.е. эквивалентное количество маховиков на судне просто не поместится.

Кстати даже переход на паровую тягу при использование не слишком качественного угля будет составлять тут определённую проблему. Уменьшение энергоёмкости топлива в этом случае будет существенно снижать полезную нагрузку судна.

Вообще большие морские суда - весьма нефтезависимая часть современного транспорта. Т.е. все альтернативы здесь заведомо и сильно хуже.

Но в перспективе возможно появление материалов из нанотрубок.

Тут можно выразить определённый скепсис. Макроскопические образцы нанотрубок мало отличаются по прочности от стандартного углеволокна. Сверхвысокую прочность теоретически должны иметь лишь абсолютно бездефектные труби, однако даже единичные дефекты в их структуре её уменьшают катастрофически. Получение же длиных абсолютно бездефектных трубок скорее всего невозможно. Тут даже проблема не в том, как их получить (хотя это тоже нерешённая проблема), а в том, что в следствие взаимодействия со средой в макроскопическом образце дефекты неизбежно появятся спонтанно.

Тут вообще ситуация очень похожа на ту которая имеет место скажем для нитевидных кристаллов. Для отдельных кристаллов в силу малого количества дефектов прочность оказывается очень велика, но повторить её для более крупных объектов не удаётся.

[Aluminium]

Тут можно выразить определённый скепсис. Макроскопические образцы нанотрубок мало отличаются по прочности от стандартного углеволокна.

Тем не менее, определённых успехов в создании аккумулятора на основе нанотрубок добились. Хотя и другим способом.

[ВадимZero]

Энергоёмкость не та. Запасаемая энергия на единицу массы и близко к дизельному топливу не приближается (тут кстати надо учитывать, что корабельные дизели - очень эффективные машыны с КПД часто превышающим 45%).

1,8 МДж/кг. Но в перспективе возможно появление материалов из нанотрубок.

Собственно без разницы какие там трубки. Реальным маховикам(не гулевским) нужен бронированный корпус который всю высокую емкость снижает на нет. Потому это системы сугубо станционарные.

[crazy_terraformer]

Ну вы же не хотели бы наверное всю жизнь питаться исключительно спирулиной?

На самом деле питание человека по структуре с неолита не так чтобы особо многообразно. По калориям основа злаки и бобовые плюс картофель, банан, таро, батат в зависимости от региона. Причём в каждом конкретном в основном один-два вида тотально доминирующих видов (помимо которых конечно употребляется и много других, но как правило в несоизмеримо меньших количествах). Так что на самом деле реальное разнообразие не так уж велико. Если посмотреть основу нашего сегодняшнего питания, то увидим основную часть калорий мы получаем из мучных изделий (т.е. по сути пшеницы) и картофеля (я о России, в других странах набор может слегка отличаться, но всегда можно выделить один-два вида который в питании тотально доминирует). Так что вопрос можно ли каждый день есть спирулину - такой же как можно ли каждый день есть хлеб или картофель. Можно, это на самом деле вопрос лишь культурных предпочтений.

Для нас это смотрится как-то диковато, но человек выросший в иной культуре, той где её едят каждый день, будет смотреть на неё так же как мы на хлеб.

Всё так, но могут быть какие-то проблемы со здоровьем. Если население мало питается морепродуктами или часто питается растениями из семейства крестоцветных(все виды и сорта капусты,горчица, хрен, васаби, редис, брюква, реп, турнепс содержат избыток тиоцианатов, которые блокируют захват йода), либо не использует в пищу йодированную соль,если местные продукты не содержат достаточно йода, то могут быть различные проблемы с щитовидной железой.

[библиограф]

 

Так что вопрос можно ли каждый день есть спирулину - такой же как можно ли каждый день есть хлеб

Вы нюхали когда-нибудь свежезамороженную спирулину, запах поистине неописуемый!
Так, наверное, пахло на побережье кембрийского моря - гниющими водорослями и протухшими моллюсками.
Нам все нипочем. И голод нипочем, и вонь тоже. Смеагорл может вытерпеть.
              Властелин Колец.
Поскольку не каждый может подражать известному персонажу, в смысле неразборчивости в еде,
отвратительный запах спирулины - главное препятствие к её широкому и повсеместному употреблению!

[Lieut]

Так что вопрос можно ли каждый день есть спирулину - такой же как можно ли каждый день есть хлеб

Вы нюхали когда-нибудь свежезамороженную спирулину, запах поистине неописуемый!
Так, наверное, пахло на побережье кембрийского моря - гниющими водорослями и протухшими моллюсками.
Нам все нипочем. И голод нипочем, и вонь тоже. Смеагорл может вытерпеть.
              Властелин Колец.
Поскольку не каждый может подражать известному персонажу, в смысле неразборчивости в еде,
отвратительный запах спирулины - главное препятствие к её широкому и повсеместному употреблению!

Запах, как и вкус – это третьеразрядное дело.

Спирулина, как и всякие прокариоты, содержит на порядок больше нуклеиновых кислот, чем эукариоты. И если ряд сельскохозяйственных животных, те же свиньи, и имеют ферменты для расщепления излишних нуклеиновых кислот то люди – нет.
Для людей спирулина – это пищевая добавка. Но чуть больше чем 10% - это уже яд.

[Lieut]

...

[sharp]

Поскольку не каждый может подражать известному персонажу, в смысле неразборчивости в еде,
отвратительный запах спирулины - главное препятствие к её широкому и повсеместному употреблению!

Не обязательно ее есть самим. Пусть ее едят те, кого потом съедим мы

[библиограф]

Для людей спирулина – это пищевая добавка. Но чуть больше чем 10% - это уже яд.

Это сейчас  советуют не употреблять  спирулины больше 15-20 граммов в сутки.
Ацтеки же этим рекомендациям не следовали: наворачивали спирулиновые  лепешки, Tecuitlatl  за обе щеки, да похваливали!

[Lieut]

Ацтеки же этим рекомендациям не следовали: наворачивали спирулиновые  лепешки, Tecuitlatl  за обе щеки, да похваливали!

Я очень сильно сомневаюсь, что те лепешки были более 10% рецептуры.