Сталь. Полные энергозатраты на добычу и производство 40,1 Гдж/тонна, первичного, и порядка 4...6 Гдж/тонна вторичного (металлоломом). Существенное уточнение. При производстве стали в доменных печах энергорасход около 30 Гдж/тонна, в электрометаллургии около 14 Гдж/тонна (без учёта добычи, транспортировки и прочих технологических процессов). Энергоёмкость первичного производства (без учёта добычи) падает. В 1950 году на производство тонны стали расходовали примерно 60 ГДЖ/тонна, в 1970 40, на сегодняшний день примерно 20. На производство сталей и сплавов в 2010 году было потрачено примерно 36 Эдж энергии, что составляло примерно 6 % мировой генерации, производство алюминия примерно 7,1 Эдж, меньше 1,5 % мировой генерации.
Хром, марганец, олово, цинк — 50 Гдж/тонна.
Медь — 93 Гдж/тонна.
Алюминий — 174 ГДЖ/тонна (падает с годами, и существенно).
Никель 160 Гдж/тонна.
Титан 400 Гдж/тонна.
Серебро 2,9 Тдж/тонна.
Золото 53 Тдж/тонна.
Полиэтилен низкой плотности — 50...116 Гдж/тонна (по данным на 1970 год), на 1997 год — 77,4 ГДж, полиэтилен высокой плотности 87,4 до 107,8 ГДж/т, (мутят что-то в отчётах).
Поливинилхлорид 80....90 Гдж/тонна.
Полипропилен — 111...125 Гдж/тонна.
Углеродное волокно (карбон) с наполнителем (полиакрилонитрил) чуть более 700 Гдж/тонна.
Древесина (доски) — естественной сушки, 0,5 Гдж/тонна. Камерная сушка 1,5...3,4 Гдж/т.
ДСП — 3...7 Гдж/т.
OSB (oriented strand board, Ориентированно-стружечная плита) 5...12 ГДж/т.
Бумага 23 ГДж/т, при первичном производстве, 4 при переработке макулатуры. Белёная бумага 30 Мдж/т.
Карьерный щебень — 0,5 ГДЖ/т, пиленый гранитный блок — 2 ГДж/т.
Песок. 0,1 ГДж/т, мытый, сеяный в пять раз больше — 0,5 ГДж/т. Специальные пески, (производство керамики, стекла и прочего — 2 Гдж/тонну).
Цемент. При использовании отходов металлургии 2,1...2,3 ГДЖ/т, без — 3...4 Гдж/тонна. Для справки, доля, потраченная в Китае на производство цемента в 2008 году, а в Китае самые высокие энергорасходы на производство цемента, около 5 ГДЖ/тона,, - семь процентов общего энергопотребления. Принятые меры дали результат — энергопотребление при производстве цемента снизилось до 3,3 ГДЖ/тонна.
Стекло, 4...10 ГДЖ/тонна, в среднем — 7 Гдж/тонна.
А теперь соберитесь.
Керамика.
Неглазурированная плитка — 6 Гдж/тонна, глазурированная плитка 10 ГДЖ/тонна, санфаянс — 30 ГДЖ/тонна, тонкая керамика (посуда) — 70 Гдж/тонна.
Энергозатраты при перевозке МДж/тонна*километр:
Авиация: 30 МДж, автотранспорт от 1 до 2,5 МДж (дизельные грузовики), дизельные тепловозы 0,6...0,9 Мдж, 0,2...0,4 МДж у электропоездов, 0,1–0,15 МДж малые грузовые суда, 0,05 МДж на тонна-километр — большие танкеры и сухогрузы.
А теперь — ЕДА. Процесс Габера — Боша, для получения алиментарного аммиака 20,9 ГДж/тонна, получение азотных удобрений (мочевины) 54....56 Гдж/тонна. При этом процесс получения сырья — качать компрессором воздух.
Воздух в грудь наберите.
Кремний. Для производства двухграмовой микросхемы (чипа) тратится 41 Мдж энергии. Как на килограмм стали.
Совокупная энергоёмкость производства готовых кремниевых пластин 20 ГДж на килограмм. В Тысячу раз больше, чем на производство стали.
Выводы. Первое и заметное, что произойдёт при падении добычи энергии не будет полиэтиленовых пакетиков. Вернутся советские кулёчки из обёрточной бумаги (да да, тот самый совок, с пакетиками «с иллюстрацией за пять рублей, в два раза дороже бутылки водки).
Коментарии.
Гигаджоуль — миллион мегаджоулей — миллиард джоулей.
Один киловатт-час 3 600 000 Дж.
Один гигаджоуль примерно 277 киловатт-час.
Возьмём для примера Овче. Генерация солпанелек у него порядка 30 кВт/часов в сутки.
Гигаватт/час Овче выработает примерно за девять суток, если повезёт.
Комментарии
Энергоёмкость электроцемента будет намного выше.
А как? Не в муфельных же печах?
Основная фишка в том, что чем выше температура, тем меньше время обжига. При 2000°С - от долей секунд до нескольких секунд (но это во взвешенном состоянии).
Были и в СССР попытки разработать электрообжиг керамзита, но тоже не взлетело.
Тут можно легко все прикинуть. Потребление первичной энергии в США около 330 ГДж на человека. Это один из самых высоких показателей в мире, в основном за счет высокого потребления бензина на человека.
https://www.eia.gov/energyexplained/us-energy-facts/
Если перевести генерацию электроэнергии на нетепловые источники, и электрифицировать транспорт, и все остальное что поддается электрификации, то потребление энергии сократится примерно в 3 раза. Ведь энерго эффективность электротранспорта примерно в 4 раз выше (у меня 17 квтч на 100 км, или 61 МДж, средний бензиновый малолитражный потребляет около 250 МДж на 100км). И тепловая генерация потребляет примерно в 2-3 раза больше тепловой энергии чем производит электроэнергии. Конечно, не все можно (экономически оправданно ) электрифицировать на данном этапе развития.
Итак, имеем потребность в 100 ГДж электроэнергии на человека. Это примерно 27000 кВтч. Или около 100м2 солнечных панелей. Если сложить площадь крыш всех домов, коммерческих зданий, и промышленных зданий, плюс площадь всех парковок для автомобилей, то получится больше 100м2 на человека. Так что никаких теоретических препядствий для распределенной генерации нет.
вот когда изобретешь сверхпроводимость для переброски излишков и что то накопительное тогда добро победит зло... пока потери от дисбаланса сетей от зеленки выше чем профитроли...
Батареи и ЛЭП уже изобретены.
Совокупная энергоёмкость производства готовых кремниевых пластин 20 ГДж на килограмм.
Сколько там грамм кремния требуется на производство 1 кв.м солнечных панелей? И это - без остальных материалов....
Вот тут данные за 2011 год. 1кВт солнечных панелей за 30 лет экономит 421,000 МДж (это в Белгии). На его изготовление (кремий, стекло, алюминий, крепления, инвертеры) надо 26,200 МДж. Это в 2011, в Бельгии. С тех пор эффектривность солнечных панелей заметно выросла, и энергозатраты на их производство упали раза в два.
Надеюсь вам очевидна вся абсурдность этих рассуждений про энергоемкость кремиевых пластин. Разница между энергозатратами на производство, и произведенной энергией - огромная.
Непонел - один мегагаджоуль есть примерно 0.277 киловатт*час. Т.е. за ТРИДЦАТЬ ЛЕТ МОЖЕТ БЫТЬ БУДЕТ будет сэкономлено 421 / 0.2777 = 1516 кВт*час, т.е 55 кВт*час в год?
За 30 лет около 37000квтч электричества. Для производства 1 квтч электричества нужно потратить 11.4Мдж энергии. В итоге, панель за свою жизнь экономит почти 420000МДж энергии.
Тогда ещё раз не понял
т.е. на изготовление 1 кВт СП необходимо 26200 / 0.277 = 94346 кВт*час, т.е. более 94 мегаватт-часов?
26200 * 0.277 = 7277
Да, я тупанул и разделил.
Если интернет не врёт, на производво литра бензина тратится 3 МДж. Средний малолитражный автомобиль, стало быть, потребляет 7*3 =21 МДж на 100 км. С учётом угара на аккумуляторе, вы тратите 61/0,85~ 70 МДж. Ваша таратайка обжирает сумасшедшие штаты с сумасшедшей скоростью. И это прекрасно!
А сжигание литра бензина это потребление 35 МДж.
Нифига подобного, это теплота сгорания. Потребление так и осталось 3 МДж. Но вы можете купить себе бензогенератор, и выработать из этого литра 2 КВт*час электричества или 7,2 МДж. Я буду вам рукоплескать!
Это же вечный двигатель вы изобрели! Потрать 3квтч и получи 7квтч! Нобелевскую премию в студию Олежке!
Ох-ох-ох. Америка из людей делает животных! Правильно будет, потрать 35 МДж тепловой энергии, получи 7 МДж упорядоченной.
Только это не вечный двигатель, а использование энергии, которую природа аккумулировала в нефти. Стыдно не знать таких вещей.
Он знал такие вещи. Когда-то. Однако дело в том, что всякий проживший в соединённых штатах жмеринки (пруф из декларации)
более трёх месяцев становится пиндосом. Но зато теперь уже не стыдно. Я про не знать.
Цена1 квт×ч. электричества пятью способами.
Для большей ясности, сведём итоговые данные в таблицу.
кВт.
гр., м³/час,
для выработки
1кВт·ч.
потенциал
израсходованного
топлива дж.
электричествo
1 кВт·ч.= дж.
джоулевых Энергокопеек
1000 кВт.
0,9 кВт.
500 кВт.
генератор 350 кВт.
100кВт.
какой-то дряной вы взяли ГПУ... 36-44% дают катепилларовские движки класса 1-2 Мвт - на сайте есть характеристики https://www.cat.com/ru_RU/products/new/power-systems/electric-power/gas-generator-sets.html?page=3
... в самом хреновом случае это 0.27 куба на квтч
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Переработка полиэтилена в продукт(литьё, экструзия) стоит примерно 2-4 ГДж/т. Прикинул по своему потреблению.
Данные написанные неизвестно откуда взяты по черной металлургии...Устарели или вообще некорректны
Легким гуглением находятся отногсительно свежие данные...
Во первых нельзя сравнивать доменный процесс с электрометаллургией.... Доменный процесс (или близкий ему процесс прямого восстановления железа) - это первичный процесс на входе в которое Железорудное сырье в форме гематита (Fe2O3) чугуна (сплава железа и углерода - причем углерода достаточно много - дабы потом выжечь его на конвертере или в электропечи при производстве стали) .... Поизводство же стали в элетропечи - это вторичный передельный процесс - на входе в который металлолом (большая часть загрузки), чугун (либо металлизированные окатыши) - там по сути восстанавливать почти нечего - нужно только разогреть выжечь лишний углерод, добавить легирубщие элементы - это все малозатратно с точки зрения энергии
https://learn.openenergymonitor.org/sustainable-energy/energy/industry-steel
http://large.stanford.edu/courses/2016/ph240/martelaro1/
На луччших прооизводствах - аля Старый Оскол добились расхода 14 Гдж/т - при теоретическом минимуме 8
Затараты на добычу и первичное обогащение руды, вот транспорт дело такое
- незначительны
30 Гдж/т даже у хохлов нет -- после того как они вывели свои мартены.
- зависит от местности добычи
-------------------------
Алюминий ... Теоретический минимум что-то около 14 квтч/кг ака 50 Гдж/тонну...Но энергия нужна в виде электричества... Как считать электричество вопрос творческий, учитывая, что значительная часть производств находится около гидроэлектростанций - то есть не сжигается первичные носители для производства... Реальные показатели по полному циклу с учетот добычи и процесса Байера где-то в районе 18000 квтч/тонну ака 65 Гдж/тонну
----------------------
По меди тоже ниже заявленных вами 93 - в районе 50- 60 в зависимости от типа руд (окисленные, или сульфидные)
https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/JRC100101/ldna27729enn.pdf
По люминию у вас затраты на производство металла из глинозёма. На 1 т люминия надо электричества (у вас указано), примерно 2 т глинозёма, 300кг (здесь могу ошибиться) анодной массы и прочего по мелочи. На 1 т глинозёма надо примерно 2 т бокситов. Анодную массу делают из кокса и пека.
Это все добавляет от силы 300 кг самогочистого угля это от силы 10 Гдж (в квтч 3000)... Анодную массу делают не из кокса, а в основном антрацита в запорожье из донецкого красноярске из горловского... И Русал переодически тыердит - шо он ведент испытания нейтральных анодов
Для производства глинозема из бокситов нужно не только э/э, но тепловая энергия (пар). Вроде как не мало. На 1 т металла надо выкопать 4 т бокситов и в два этапа переработать. Инертный анод - это революция в люминистроении, работают над ним все и уже давно. Если получиться, люминиевые заводы будут производить вместо углекислого газа кислород. Зелёные написают кипятком пятый океан.
Используется пар - но в процессе Байера - при производстве оксид алюминия...Но это крохи по отношению к электролизу. Инетрный электрод - палка о двух концах - там по идее должны платиноиды использоваться и они как бы потихоньку должны растворяться в люмение...а платиноиды крайне редки
Как говорил выдающийся ритор нашего времени Кличко, чтобы холодная вода стала
паромгорячей, ее нужно подогреть. Для этого, согласитесь нужны энергозатраты и какую-то "копейку" к указанной вами информации они добавляют.По инертному аноду информации вам никто не даст, ибо это реальное ноу-хау и за малейшую утечку реальной информации сделают бо-бо.
Наверняка ещё не учтены затраты энергии на строительство карьера, завода и оборудования, ремонт и транспортирование.
Это камерад да... но.......... теплообменники давно научились делать... и каждого первого те[нлоога мхти учат шо такое рекуперация... не все и всегда возможно... но десятки тысяч умов из мхти и прочих неплохих умов из прочих вузов, академических инститтов, западных корпораций думают о там как либо изменить процесс на не сильно коррозионный, и отлагающий многия отложения на стенки теплообменника... либо как изменить процесс дабы раз и навсегда снизить теплообмен и прочияпотери эксергии в процессе теплообмена
Полиэтиленовый пакет 300х600 весит 7 грамм, Равного размера и прочности бумажный — 180 грамм.
Не забудь добавить к этим 7 граммам затраты на утилизацию
А для бумажного затрат на утилизацию не будет?
Бумажный пакет - если выбросит грибами будет переварен в течении года... Пластиковый может быть лет через 5000 развалится на молекуоярные составляющие средней длины...Вам о мусорном острове из полиэтиленовых пакетов в миллион квадратных в центре тихого океана слышать не приходилось? А о бумажном острове слышали когда нибудь?
О! Благодарю автора! Статью в закладки. Правильно объяснили расчёт энергии - в джоулях, а не как считают ошибочно в "киловаттах".
На основе этих данных можно грубо прикинуть EROI панельки. Берём поликристаллический модуль Delta SM 150-12 P
https://msk.solar-e.ru/catalog/solnechnye-paneli/polikristallicheskie/de...
http://smart-farm.ru/catalog/solnechnye_moduli_i_kontroller_zaryada/soln...
Масса:11,6 кг (минимальная из представленных)
материалы : стекло , поликристаллический кремний,Алюминий анодированный, медь(кабель)
оценим площадь элемента 1.485*0.688~1м2
.Допускаем что рабочая площадь элемента один метр квадратный ( на самом деле немного меньше)
Итак:
mcu=600*4*10-9*8/92*103=0.021 кг (всё переводится в СИ)
mстекло=2.5*103*3.2*10-3=8 кг
msi=2.33*103*0.00022*1=0.5126 кг
mal=11.6-8-0.5126-0.021=3.0664 кг
Eзатраты=0.5126*20*109+3.0664*174*106+8*7*106+0.021*106*93=8.97*1010 Дж
Это затраты( в принципе можно было и не заниматься крохоборством и опустить затраты на всё кроме кремния. мало что изменилось бы)
А теперь "профит"
https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнечная_генерация#Перспективы_солнечной_электроэнергетики
1700 КВТ*ч на метр квадратный в год . КПД возьмём 17.12 % срок 10 лет ( за десять лет выработка падает на 10%)
1700*0.1712*3.6*10=1.04*109 в год
EROI =профит/затраты=10*1.04*109/8.97*1010=0.12.......
Кажись это провал.
20 Гдж - это расходы на тонну кренмния а не на килограмм ... урежьте осетра на три порядка
В статье написано на килограмм. Вся цифирь оттуда.
UPD Если допустиь , что 20 МДЖ на килограмм, то EROI получается 120. Это не соответствует действительности.
20 Гдж - это почти 6000 квтч (даже если энергия по рублю на заводе это 6000 рублей за кг)... это где ды вы такой люмений видели ... го цена в розницу 20 рублей... Да тяжело я тут смотрю у местного бомонда с матчастью, и житейскими оценками
но мы же ведём реч. про кремний. Причём здесь алюминий?
аааа ...сорри ... но ниже афтар пишет, шо он ничего не проверяд и писл на коленке...
Ок. перепроверим.
Я вон там выше дал ссылку по производству кремния металлургического качества... Ясен пеь что чип - это не кремний металлургического качества - а электронного (нужно производство кучи сверчистой воды, воздуха, установки эитаксии)- и солнечный кремний - далеко не электронного качества исрользуется для панелей...
Я чёт не нашёл ссыль. Можно кинуть в личку?
Уильямс и соавт. (Williams и соавт., 2002) выяснили, что в результате на изготовление килограмма конечных изделий — микрочиповых пластин — тратится 9,4 кг сырьевого Si. То есть на протяжении всей производственной цепочки — от Si из кварца и углерода через трихлорсилан, поликремний, монокристаллические слитки, пластины до фактического производства и сборки микрочипа — на один двухграммовый чип тратится примерно 41 МДж энергии. То есть на отгружаемые пластины расходуется как минимум 2100 кВт·ч/кг. Даже если пользоваться только электричеством с ГЭС, пропорциональный расход составит примерно 7,6 ГДж/кг, а если все это электричество получать из ископаемого топлива, то совокупный расход первичной энергии превысит 20 ГДж на кг готовых пластин из Si, что на 2 порядка величины, выше, чем при производстве алюминия из бокситов, на три порядка выше по сравнению с получением стали из железной руды.
Все вопросы к тов. Уильямсу.
Чипы и роликристаллический кремний - это две большие разницы
Да это так.Но уже то цепочка намекает
Что затраты велики.Ну и редкоземы тоже нужны для работы батарей...
Мтак что было понятно ... Металлургического качкства кремний - чистота 10^-2, солнечного качества 10^-5, поликристаллический 10^-6, электронного качества 10^-9... Для батарей (литиевых) редкоземы никакие не нужны - самый редкий там кобальт, затем никель... Co,Ni, Fe, Mn, Ti, Al,P, O, C, B, F, Li , S- сейчас литий-серные пытаются с переменным успехом запустить
Страницы