Форум » Материалы семинара » ТЕОРЕМА ОБ ЭНЕРГИИ » Ответить
ТЕОРЕМА ОБ ЭНЕРГИИ
Margo: ТЕОРЕМА ОБ ЭНЕРГИИ Энергоресурсов осталось на 100 лет. Текущее состояние общества, когда разделительные и разрушительные процессы неоспоримо нарастают, можно квалифицировать как кризис цивилизации. С перспективой ее самоуничтожения в глобальных катастрофах : экологической, нравственной, ядерной. На достигнутом уровне производства, необходимом для решения наших цивилизационных задач (в области познания природы, демографии, безопасности), оставшихся на планете природных ресурсов хватит на 100 лет. Они включают в себя питьевую воду, кислород, почву, энергоресурсы. Для обоснования данного временного масштаба ресурсообеспеченности рассмотрим первичное энергосырье. Запасов урана мало, их разработка скоро станет нерентабельной. АЭС в больших масштабах экологически опасны. Углеводородное: нефть, газ, уголь, торф. Его запасы в коре – 10^13 т. Достигнутая скорость ежегодной выемки – 10^11 т/год (здесь и далее будем оперировать только с порядками величин, что позволит получить максимально надежную оценку). Следовательно, их хватит на 10^13/10^11 = 100 лет. Детальные оценки дают разброс времени исчерпания ресурсов от 25 до 150 лет. Таким образом, если в ближайшее время не предпринять срочных мер, то наша жизнь на Земле как цивилизации станет проблемой в окрестности 2050 года. Проверить цифру 10^13 т общих запасов энергосырья можно тремя способами : - они составляют 10^-5 от массы поверхностного слоя коры глубиной порядка 1 км; - оценочная масса углерода в земной коре порядка 10^16 т. На полезные углеродосодержащие ископаемые приходится 10^-3 полной массы углерода, что разумно; - если на нефть приходится 10% всех энергоносителей, она образуется в процессе, скажем, осаждения и прессовки планктона в мировом океане плотностью 1кг/куб.м со скоростью 1 мм/год на площади порядка 10% поверхности Земли с кпд конверсии органики в нефть порядка 10% за время порядка 1 млн. лет, - то как раз получается цифра 10^13 т. Убедиться в верности цифры 10^11 т ежегодной выемки можно следующим способом. Ежегодное производство электроэнергии порядка 10^4 млрд. кВт-час. Электростанции дают 10% всей энергии. Если кпд преобразования энергии первичных источников в потребляемую порядка 10%, теплотворная способность топлива порядка 10 МДж/кг, то необходимая скорость выемки энергосырья составит как раз 10^11 т/год. Масштаб проблемы перевода энергетики на новые источники можно представить достаточно легко. Требуемая мощность оценивается просто : если на каждого человека в среднем нужно порядка 10 кВт мощности (обогрев, питание, транспорт, производство), то для нормальной деятельности 10 млрд. чел. необходима суммарная мощность 10^14 Вт = 100 ТВт. Наиболее надежный, доступный современной технологии, не нарушающий баланс энергии в экосфере планеты источник – это внутренняя энергия взаимодействия элементарных частиц в ядрах (энергия связи, «дефект массы»).
Ответов - 1
Margo: Рассмотрим задачу на примере удовлетворяющего комплексу требований источника – управляемого термоядерного синтеза. Хотя оценки будут справедливы для любых других подобных источников. Пусть мощность одной термоядерной станции – 10^10 Вт = 10 ГВт. Следовательно, надо построить 10^4 ТС. Из опыта создания АЭС надежная оценка стоимости работ по созданию одной ТС – порядка 10 млрд. $ (1Вт = 1 $). Поэтому суммарные затраты на перевод энергетики на новые источники составляют не менее 10^14 $ = 100 Трилл. $. Так как срок, отведенный на решение этой проблемы, порядка не более 100 лет, то отсюда вытекает, что требуется средняя скорость капиталовложений не менее 1 трилл. $/год. Это основной результат оценки. Теперь рассмотрим, как его можно обеспечить людскими интеллектуальными ресурсами. Допустим, каждый специалист, задействованный в этой программе, может освоить в год 10^4 $. Тогда для решения данной проблемы необходимо привлекать на всех уровнях и на всех этапах работы в среднем как минимум 10^12/10^4 =108 = 100 млн. специалистов в год Из этих двух параметров – 1 трилл. $/год капиталовложений и 100 млн. специалистов/год в течение 100 лет для создания новой энергетики как необходимого условия выхода из глобального кризиса – непосредственно следует : 1. Ни одна из существующих структур (государственных, надгосударственных) самостоятельно не справится с задачей. 2. Сейчас никаких адекватных важности и актуальности данной задачи действий ни в науке, ни в правительствах не наблюдается (существующие суммарные капвложения в новую энергетику на 3 порядка меньше). 3. Чтобы решить задачу, мы должны выйти на цивилизационный уровень и построить новое общество, объединенное на качественно новых принципах, главные из которых – коллективизм, взаимопомощь, бескорыстие. Третий вывод наиболее существенен. Он означает, что проблема выхода из кризиса и решение проблемы энергетики ХХI века и 3-го тысячелетия как ее необходимого элемента, т.е. будущего человечества, не может быть решена в узкопрофессиональных рамках. Придется все проблемы : мировоззренческие, политические, экономические, научные, - рассматривать в комплексе. А для этого уже сегодня требуется система массовой подготовки высоко- и широкообразованных специалистов, вложение значительной доли бюджетных средств в фундаментальную науку и ее энергетическое направление, а также концентрация управления этой цивилизационной научной и производственной деятельностью в одном центре. Отсюда также со 100%-ой достоверностью следует, что готовящаяся реформа системы образование и науки, а также реализация программы "глобализации", т.е. захвата ресурсов и сокращения на порядок населения, не только не решает данную задачу, но и приведет уже в ближайшем будущем (25-50 лет), вне зависимости от планируемых целей, к энергетической катастрофе и к началу экспоненциального процесса самоуничтожения цивилизации и в дальнейшем – эволюции ее деградировавших остатков к обезьянам. Поэтому нужно прежде всего изменить общественное сознание.
полная версия страницы