Будущее: два варианта начнем с плохой новости: новости чтобы обеспечить всему человечеству уровень жизни среднего американца, нужны ресурсы пяти таких планет, как Земля. Но есть новости хорошие и оптимистичные: оптимистичные сохраняя приличный уровень жизни, можно сократить затраты ресурсов и энергии в пять раз, а то и больше, достаточно навести элементарный порядок или применить уже известную технологию
ЭНЕРГЕТИКА • Если начать применять во всём мире уже существующие энергосберегающие технологии, то к 2020 году потребность в энергии будет вдвое меньше, чем сейчас. • Если бы каждый англичанин, готовясь к файф-о-клоку, наливал чайник не дополна, а кипятил бы ровно столько воды, сколько надо чашек чая, сэкономленной электроэнергии хватило бы на уличное освещение всех городов Великобритании. • Расход энергии холодильниками и морозильниками можно сократить вдвое несложными изменениями конструкции. • В электрической духовке только 6% тепла идёт на приготовление блюда, остальное тепло греет стенки духовки и воздух кухни. Лучше использовать микроволновки и ростеры.
• Большинство ресторанов использует для приготовления пищи в расчёте на одного едока в 15 раз больше энергии, чем типичное домашнее хозяйство. • Расход энергии на тонну цемента можно сократить на 40%, а есть новый вид цемента, который вообще не требует обжига. На его производство уходит на 85% меньше энергии, чем на обычный цемент (правда, он годится не для всех построек). • Электродуговые печи расходуют на тонну стали в 10 раз меньше энергии, в 8 раз меньше воды и в 40 раз меньше других материалов, чем мартены или кислородные конвертеры. • Современные материалы и технологии строительства позволяют уменьшить расход энергии на отопление квартир и домов на 70 -90%, причём такие дома сто ят не дороже обычных. • Возобновляемые источники энергии (ветер, Солнце, приливы, сила падающей воды, внутреннее тепло Земли) дают в Швеции треть, в Норвегии половину, а в Исландии две трети потребляемой энергии. При существующей технике эту долю практически в любой точке земного шара можно повысить до 80%.
• • ТРАНСПОРТ Развивая общественный транспорт и железные дороги, можно отменить 80% поездок на личных автомобилях. Если заменить деловые поездки интернет-конференциями, траты энергии и ресурсов на контакты сократятся на 99%. По сравнению со средним американским автомобилем система городской лёгкой железной дороги в Маниле (Филиппины) энергетически эффективнее в 69 раз, а имеющиеся в Европе подобные системы эффективнее «всего» в 7 раз. Но и эффективность железной дороги можно повысить на 6080%. Надо только этим заняться: сейчас в мире на исследования и разработки для автопрома направляется в сто раз больше средств, чем на совершенствование железных дорог.
• Энергоэффективность пассажирских самолётов за последние 40 лет выросла вдвое и к 2050 году вырастет ещё на 40— 50%. • Современные системы парусов могут сократить расход топлива на судах на 10— 70%. • В современном автомобиле за счёт потерь в самом двигателе, в передаче, потерь на холостой ход уходит 7/8 энергии горючего. Оставшаяся 1/8 доходит до шин. Половина дошедшего тратится на нагрев покрышки, полотна дороги и воздуха, остаются 6%, которые и приводят в движение автомобиль. Если в машине только водитель, то на его перемещение используется лишь 1% энергии горючего. • Уменьшив вес автомобиля, сопротивление воздуха и сопротивление качению, применив гибридную схему, можно сократить расход горючего на 50% без дополнительных затрат, а вложив некоторые инвестиции с возвратом через два года — и на 70%. • Современные системы парусов могут сократить расход топлива на судах на 10— 70%.
ПРОМЫШЛЕННОЕ СЫРЬЕ • Производя сталь не из руды, а из металлолома, можно сэкономить до 70% энергии, алюминий из лома даст 95% экономии, а медь – 70 -85%. Переработка макулатуры, а не древесины в чистую бумагу экономит 64% энергии, а стеклобоя в стекло - 68%. На деле повторное использование меди, серебра, хрома, цинка и алюминия в мире составляет пока менее 50%. А таких ценных металлов, нужных для микроэлектроники, как индий, галлий, гадолиний, германий, и редкоземельных элементов повторно пускается в ход менее 1%. • Меди в земной коре при современных темпах потребления хватит ещё на 120 миллионов лет. Конечно, это лишь теоретический расчёт, исходящий из среднего содержания меди в горных породах, но хотя бы на 120 тысяч лет, наверное, хватит.
Удивительно, но факт: в последние 200 лет цены на промышленное сырьё постоянно падали: График падения цен на промышленное сырьё с 1800 по 2000 год внушает оптимизм.
Альтернативная энергетика • Уже более полувека физики обещают нам неиссякаемый источник чистой энергии - управляемый ядерный синтез. Пока не получается. • Да, снизить энергопотребление многих процессов и устройств возможно. Но когда какое-то устройство, например бытовой кондиционер или электролампочка, становится эффективнее и пользование ими дешевеет, то их покупают больше и включают чаще. Так что экономии энергии не получается. • Когда открыли «высокотемпературную» сверхпроводимость, на неё возлагали большие надежды: хотели создавать длинные ЛЭП без потерь на сопротивление. Прошло более четверти века, но таких линий нет. • Не оправдало себя применение биотоплива. Предлагали заменить бензин спиртом из специально выращиваемых растений, чтобы избавиться от нефтяной зависимости и заодно прекратить поступление лишнего углекислого газа в атмосферу. Но земля нужна для выращивания пищевых культур, и надо выбирать, что нам важнее: ездить или есть?
• Не пошли в серию автомобили на топливных элементах — были созданы только безумно дорогие демонстрационные модели, и на этом дело кончилось. Не возникла и «водородная энергетика» . • Электромобили никогда не заменят обычный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Хотя бы потому, что суммарная мощность всех автомобилей мира много выше суммарной мощности всех электростанций. • Идея сжижать и прятать углекислый газ, возникающий при сжигании ископаемого топлива, закачивая его в глубокие скважины или на дно океана, чтобы он не разогревал атмосферу, оказалась нереальной. Для того чтобы сжимать и куда-то закачивать не менее 10 миллиардов тонн газа в год, придётся опять же сжигать ископаемое топливо.
• Получение нефти из битуминозных песков настолько дорогостоящая и экологически вредная операция, что вряд ли она будет широко применяться. Экологически опасен и так называемый фракинг - закачка воды в сланцевые пласты, чтобы вытеснить оттуда природный газ. Фракинг загрязняет грунтовые воды, которыми питаются как города, так и сельское хозяйство, и даже может вызвать землетрясение. • В 1954 году Льюис Стросс, председатель американской Комиссии по атомной энергии, заявил, что АЭС будут давать настолько дешёвое электричество, что ставить счётчики, считать расход, выписывать и рассылать счета обойдётся дороже самой энергии. • В те же годы Энрико Ферми сказал: «Я не уверен, что общество согласится на применение такого источника энергии, который даёт огромное количество радиоактивных отходов, способных попасть в руки террористов» . С тех пор положение только ухудшилось: стало больше и АЭС и террористов, а человечество так ничего и не предприняло, чтобы разрешить эту проблему.
• Применение возобновляемых источников энергии - ветер, солнечный свет, океанские волны, приливы и отливы, разница температур между поверхностными и глубинными слоями океанов ограничивается тем фактом, что энергия этих источников очень рассеяна, часто непостоянна и добывать её дороже, чем по-прежнему опираться на ископаемое топливо. Именно на нём выросла наша цивилизация, и в корне изменить её быстро не удастся. • Иногда пишут, что если использовать хотя бы 1% глобальной энергии ветра, это удовлетворило бы потребности в энергии всего мира. Но никто не объясняет, каким образом улавливать энергию воздушных потоков, несущихся со скоростью 100 -200 километров в час на высоте 10 -12 км. А в оптимистическом расчёте учтены именно эти потоки. Ближе к поверхности Земли плотность энергии ветра настолько мала, что для удовлетворения хотя бы половины теперешних потребностей в электроэнергии за счёт ветра пришлось бы занять ветряками до 4 миллионов квадратных километров площадей, что почти в 6 раз больше территории Франции. Кроме того, в мире много плотно населённых районов, где ветер очень слаб, а энергии нужно много, так что пришлось бы снабжать эти районы через длинные ЛЭП. Мы можем надеяться, что в 2030 или 2040 году от ветра мир будет получать 15% нужной ему энергии; достижение доли в 30% маловероятно, а 50% просто невозможно.
По одной из пессимистичных теорий, после исчерпания запасов нефти человечество снова окажется в олдувайской культуре.
Скачать презентацию Будущее два варианта начнем с плохой новости новости
Будущее.pptx