Помощь военным
Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США Военная ипотека условия
Поиск на сайте

Эссе размышлений - Сообщения с тегом "экология"

  • Архив

    «   Февраль 2019   »
    Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
            1 2 3
    4 5 6 7 8 9 10
    11 12 13 14 15 16 17
    18 19 20 21 22 23 24
    25 26 27 28      

Размышление 108. Аналитическая записка – осторожно, энергофорум.

Массовое, показное, впечатляющее мероприятия – энергофорум оставило двойственное впечатление. Вот как он выглядит для рядового обывателя, не вхожего в кулуары.
По заявленному уровню, представительству, организации и ожиданиям энергофорум полагался средоточием ответственных устремлений (в части проблем и направлений их решения) не только в области собственно энергетики как важной сферы обеспечения жизнедеятельности, но и в социально-экономической жизни в масштабах планеты. Однако сугубая привязанность тематики выступлений к финансовой стороне дела, ориентация прежде всего на прибыльность бизнеса, причем желаемую инвесторами прибыльность быструю и очевидную, оставили за бортом направления фундаментального, стратегического, перспективного характера. А таковые есть, и если их не замечать и оставлять на самотек, последствия могут быть самыми печальными.
Начнем с проблем, связанных с тенденцией массового использования электроавтомобилей (ЭА) – это затрагивает большую группу сопутствующих производств и мировую экономику в целом.
Рост доли ЭА меняет как структуру потребления, так и структуру производства. В производстве пока что превалирует использование конструкционных материалов (сталь, алюминий, титан, композиты), однако для ЭА на первое место выходят медь и магнитные материалы (для двигателей) и литий (для аккумуляторов). Отсюда видится подвижка по всей цепочка металлургии от поиска рудных запасов до производства, форматирования и распределения готовой продукции. Здесь надо предвидеть и быть готовыми находить решения как на организацонно-технологическом уровне (это задача фирм), так и на политическом уровне (это задача государств). Тем не менее, на энергофоруме об этом ни слова.
Влияние массового использования ЭА имеет еще одну составляющую – экологическую. И тут не все благостно.
Обычно радостно говорят о снижении вредных выбросов ДВС, забывая, что накопленная в аккумуляторах электроэнергия получается от источников с теми же выбросами. Но дело не только в этом. Электродвигатель является средоточием магнитных полей, которые проникают за пределы его собственной конструкции. И если по мере появления новой техники, с которой тесно соприкасается потребитель (типа телевизоров, мониторов, мобильных устройств и т.п.), выявлялись и анализировались возможные ее влияния на человека, то пора под этим углом посмотреть на ЭА. Здесь тоже не было отмечено никакой активности.
К тому же помимо экологии человека существует экология планеты. Превознося благое влияние ЭА на атмосферу, стоит обратить внимание на магнитосферу Земли. Магнитное поле Земли является не меньшим (если не большим) фактором защиты обитателей планеты от вредоносного влияния космоса. Это поле довольно невелико и подвержено флуктуациям, которые вполне могут привести к изменению его величины и ориентации. Заметное изменение структуры и параметров магнитного поля Земли будет катастрофическим для Земли как обиталища жизни. Стоит посмотреть, как магнитные поля тысяч ЭА на близко ориентированных трассах взаимодействуют между собой и соотносятся с магнитным полем Земли. Ясность в этом вопросе желательно обрести до массового появления ЭА на всех континентах. Опять же, об этом даже не упоминалось.
Помимо проблем текущего дня, в энергетике есть задачи долгосрочного, стратегического плана.
Положа руку на сердце, все-таки жалко, что ЭА выкидывают за борт наработанную конструктивно-технологическую базу ДВС. Достигнутое совершенство ДВС и организации их производства довлеет над потугами вытеснить их электродвигателями, и заставляет искать другие пути. Один из путей лежит в создании водородосодержащего топлива, лишенного тем не менее углерода. Таким может быть гипотетическое (пока что) вещество недокись водорода Н4О, которое, будь оно синтезировано и окажись устойчивым, сможет вытеснить углеводородное топливо вначале как добавка к нему, а затем уже как полная замена. При этом весь опыт и конструкторско-технологические решения в двигателестроении останутся актуальными. Надо искать и другие варианты искусственного топлива.
Те или иные работы по перспективному топливу примыкают к еще одной долгосрочной стратегической проблеме – масштабированию и дозированию энергии ядерного синтеза. В теории и экспериментальной практике имеются технологии и конструкции для выработки термоядерной энергии в больших объемах. Что сказать, для запуска термоядерной электростанции, создаваемой совместными усилиями ряда государств во Франции, в качестве запускающей понадобилась АЭС. Распределение и доставка традиционными средствами полученной на ТЯЭС энергии потребует новых линий ЛЭП и промежуточных подстанций, то есть опять же материалов, места, трудозатрат и т.д., и т.п. Идеи Тесла о беспроводной передаче энергии не нашли пока конструктивного воплощения, хотя теория в положениях вектора Умова-Пойнтинга говорит, что электроэнергия вовсе не привязана к проводам.
В сложившихся условиях создание синтетического, вторичного по сути топлива, может стать одним из приемлемых решений. Синтез требует энергозатрат, по сути энергия закачивается в синтезируемое вещество, которое может поступать в традиционные сети распространения и доставки, сохраняя опять же наработанные структуры и технологии.
Если иметь в виду еще более дальнюю перспективу, то нужно задуматься о принципиально новых энергетических процессах, которые тем не менее вырастают из существующих представлений. И где об этом поговорить, как не на энергофоруме.
В частности, просматривается источник энергии, использующий истечение (по Хокингу) миниатюрных черных дыр. Генерация таковых может осуществляться на устройствах типа адронного коллайдера, а активация в устройствах, использующих электроэнергию ТЯЭС. Капсулы с возбужденными черными дырами, в которых осуществляется прямое преобразование массы в энергию по Эйнштейновой формуле мс2, будут служить источником аккумулируемой таким способом энергии в любом месте на Земле и в космосе.
Чтобы идти вперед, надо мечтать и фантазировать, но это уже совсем другая проблематика, выглядящая несообразной и далекой для наших форумчан. Форум отшелестел, а нас по-прежнему ждут великие дела.

Размышление 104. Что делать дальше?

Человек не может не думать. Направление мысли задано – информационные технологии. Надо признать, что заявленная правительством цифровизация является надстроечной областью деятельности, нацеленной на организацию и оптимизацию деятельности в фундаментальных производственных областях и примыкающих к ним потребительских, ширпотребных и культурологических сферах деятельности. В то же время в государственной поддержке нуждаются в первую очередь как раз базисные сферы народного хозяйства, которые определяют и обеспечивают все остальные. Речь идет об энергетике и экологии.
В энергетике наблюдается увлечение возобновляемыми источниками энергии, что привело к впечатляющим успехам, особенно в прогрессе аккумуляторов. Но это же отвлекло от внимания другие важнейшие направления. Я отношу к ним, прежде всего, масштабирование энергии ядерного синтеза. Уже научились, или почти научились, получать такую энергию на уровне гигантских мощностей. Что говорить, когда подсобным источником энергии термоядерной электростанции является АЭС.
Для массового потребителя желательно выйти на микро уровень такой энергии без привязки к громоздким сетям ЛЭП. Возможно, следует забыть термин «термоядерная» и обратиться к другим способам осуществления ядерного синтеза: резонансным, попутным, в фазовой волне и другим, воображаемым теоретиками. Надо искать и экспериментировать, может, что и найдется.
Другие пути масштабирования энергии лежат на пути вторичного топлива. Суть в том, что полученная гигантская энергия «закачивается» в искусственные молекулярные структуры, которые становятся энергоносителями. Как в молекуле хлорофилла, связывающей водород с углеродом под воздействием фотонов солнечного света. Правда, не хотелось бы повторять этот процесс, чтобы избежать углеводородов и избежать парниковых газов. На поверхности лежит разложение воды на водород и кислород, но встает проблема упаковки водорода – уж очень это летучий и взрывоопасный газ.
Есть пока что полуфантастическая идея получения "недоокиси" водорода Н4О путем "внедрения" в молекулу воды Н2О еще пары атомов водорода. Возможность этого вытекает из особенностей пространственного строения молекулы воды, где атомы водорода образуют с центральным атомом кислорода угол около 110 градусов.
Это оставляет в пространстве молекулы воды еще 2 позиции, которые будут иметь как между собой, так и с имеемыми атомами водорода, тот же угол. При размещении в этих точках еще двух атомов водорода получается устойчивая (при определенных условиях) молекула недоокиси водорода Н4О.
Для этого надо преодолеть определенные молекулярные энергетические барьеры. Происходит "накачка" воды энергией, превращая ее в водородсодержащее топливо.
Предполагается, что это вещество хорошо растворяется в углеводородах, что позволит внедрять его постепенно вначале в виде добавки к традиционному топливу, впоследствии повышая его долю вплоть до стопроцентной. Переход на такое топливо сохраняет всю конструкторскую и технологическую базу двигателестроения, с постепенным выходом целиком на новое топливо, которое является абсолютно экологичным: выхлоп - водяной пар.
Опять же надо искать и экспериментировать, ибо сказано «Ищите и найдете, стучите, и отворится вам». Создатель приуготовил человечеству множество возможностей обеспечения существования, открываемых по мере возможности и необходимости.
Вернемся к экологии. Помимо упомянутого парникового эффекта, проблемой является использование недр, рудных и иных месторождений. Ведь человечество извлекает из недр столько же материалов, сколько выбрасывает в мусорные ямы и на свалки. Масштабы этого таковы, что деструкция Земли как планеты становится преградой для дальнейшего существования человечества.
Пора бы от лозунга «Возьмем от природы все» перейти к призыву «Вернем природе» или «Вернем природу», и приступить к реновации и озеленению порушенных территорий. А все рудные и нерудные материалы в обеспечение хозяйственной деятельности получать из тех же свалок и отходов, которые накопились и продолжают возрастать, заодно облагораживая места их расположения.
Эта задача сложна тем, что полезные элементы в свалках перемешаны, и их разделение трудоемко и не технологично. Скажем, разобрать автомобиль и разделить все используемые в нем материалы не менее трудоемко, чем его изготовление.
Есть другой, лобовой путь. Всю свалочную массу переохлаждать сухим льдом и жидким азотом до сверххолодного хрупкого состояния, измельчать ультразвуком, после чего разделять микроструктурную массу на составляющие, используя механические, динамические, электромагнитные, лазерные, электрохимические, абсорбционные и другие способы. Этот универсальный способ энергозатратен, поэтому взаимосвязан с решением упомянутых проблем в энергетике.
Другая проблема в экологии связана с долгоживущими радиоактивными отходами, многие из которых к тому же ядовиты. Ныне их заключают в контейнеры, остекловывают, закапывают глубоко в землю, топят в океанах. Но это все полумеры – рано или поздно они выходят наружу.
Кардинальное решение здесь только одно – такие материалы надо выбрасывать в пространство на второй космической скорости в сторону Солнца. Для этого также нужна высокая энергетика и уверенность в стопроцентной успешности запуска. Так связаны энергетика и экология.


Главное за неделю