Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

К вопросу о солнечной энергетике и о новом технологическом укладе

Аватар пользователя Селадо

Практика смены технологических укладов, вот уже на протяжении более чем двух столетий человеческой истории, является основополагающей особенностью научно-технического и общественного прогресса. Анализ прошлых и существующих технологических укладов даёт нам новый и конструктивный взгляд на процесс развития человечества, который органично дополняет формационные, классовые и иные теории, на применении которых была основана историческая наука ХХ века.

Кроме того, аппарат анализа технологических укладов обладает и существенной прогностической функцией: на основании его применения к «зачаткам» технологий (протоукладам) можно, опираясь на него, с достаточной вероятностью заниматься прогнозированием возможностей по будущим, уже работающим и замкнутым технологическим укладам.

Одним из таких «зачатков», современных протоукладов нового замкнутого технологического цикла, безусловно, является и солнечная энергия.

Цитируется по (http://www.webcitation.org/63fIHKr1S)

Как видно из наглядной визуализации — прямая солнечная энергия (около 23 000 Твт мощности), доступная для использования на Земле всего на протяжении лишь одного года, более чем на порядок превосходит всю совокупную и доступную человечеству энергию природного газа, нефти, угля и урана.

Именно прямая утилизация солнечной энергии является одним из тех путей, которые потенциально позволяют человечеству в перспективе уйти от нарастающей зависимости в использовании традиционных минеральных топлив.

А концентрированные и, в некоторых случаях, более удобные виды солнечно-связанной энергии: волновые, ветровые, приливные и гидроэлектростанции помогают облегчить этот переход и сделать его более лёгким, комплексным и управляемым.

Безусловно, такая заманчивая перспектива и возможность, в случае построения эффективной системы утилизации солнечной энергии, обеспечить рост потребления энергии более, чем на три порядка величины от текущего уровня потребления человечества в 16 ТВт, позволит обеспечить прогресс человечества во всех его аспектах — от обеспечения количественного роста человечества и уровня жизни людей и вплоть до развития науки и техники во всех её проявлениях.

В настоящее время человечество уже приблизительно на пять порядков величины превосходит по своей численности своих биологических конкурентов и, судя по всему, данный процесс всю наблюдаемую историю шёл рука об руку с ростом потребления энергии человечеством.

В силу этого у современного человечества есть сразу две проблемы: существующий технологический уклад критически зависит от невозобновляемой энергии минеральных топлив, а будущее развитие человечества неминуемо потребует гораздо более значительных количеств энергии, которые данные минеральные топлива обеспечить не в силах. Что, в общем-то, столь же неизбежно потребует замены энергии, получаемой из минеральных топлив на альтернативные виды энергии, наиболее мощным в абсолютных цифрах из которых и является прямая солнечная энергия.

Однако, с другой стороны, прямая солнечная энергия имеет ряд особенностей в своём распределении: несмотря на громадный абсолютный объём, она представлена на поверхности Земли в достаточно неудобных, распределённых формах, что и останавливало первые попытки её непосредственной утилизации.

Достаточно сказать, что по состоянию на 2011 год солнечная энергия занимала всего около 0,2% от общей энергетики США, в мировом же балансе энергии её доля, при самых оптимистических оценках, пока что не достигла и 0,1%.

При этом, базируясь на данных того же источника, можно увидеть, что наибольшую долю солнечная энергия и связанные с нею источники занимает в Европе, Северной и Южной Америке, в то время как в Азии, Африке, Евразии доля солнечной энергетики и того ниже.

Что же останавливает массовый приход солнечной энергетики в нашу жизнь? И как аппарат анализа прошлых и нынешних технологических укладов может помочь нам в выявлении слабых и пока не решённых проблем формирования технологического уклада, основанного на утилизации прямой солнечной энергии?

Рассматривая процесс замены одного, устаревающего технологического уклада другим, приходящим ему на смену, нам необходимо всегда убедиться в следующих основополагающих критериях устойчивости нового уклада, а именно:

1) эффективность нового уклада в физических категориях — способность уклада обеспечивать себя используемой энергией и необходимыми природными ресурсами, которые лежат в его начальном, «низовом» базисе;

2) замкнутость уклада, то есть — наличие полного, взаимосвязанного комплекта технологий, которые позволяют, с помощью доступной энергии превратить начальные природные ресурсы в те изделия и товары, которые могут быть использованы для поддержания самого уклада и обеспечения всех необходимых потребностей человечества;

3) долговечность уклада, которая обеспечивается необходимым уровнем развития общественных отношений, которые и могут поддерживать новый уклад достаточное время для формирования его замкнутости, основанной на эффективности.

При этом, в общем-то, критерии в процессе замены одного уклада другим возникают последовательно — эффективные технологии рано или поздно собираются человечеством в замкнутые циклы, а замкнутые циклы, будучи рано или поздно поддержаны формирующимися уже «под них» общественными отношениями, создают новую реальность человеческой цивилизации, которая и включает в себя новый технологический уклад уже в виде базового. 

При этом, к сожалению, иногда эффективные технологии отнюдь не формируют технологический уклад с первой попытки — в силу отсутствия или «невыдуманности» полного, замкнутого технологического цикла — либо же в условиях неготовности общественных отношений к тому, чтобы принять и использовать уже находящийся по сути дела «на заднем дворе» готовый замкнутый цикл.

Хрестоматийным примером такого рода технологического уклада является II технологический уклад, который часто романтически именуется «эпохой угля и пара». Именно от момента начала массового использования энергии ископаемого угля в паровых машинах и отсчитывают иногда старт так называемой Индустриальной революции, подчёркивая то, что как раз II технологический уклад обеспечил необходимую устойчивость технологическим циклам I технологического уклада, связанного с массовым внедрением промышленного разделения труда и производственных машин и станков.

Уголь и пар обеспечили энергией все те индустриальные машины, которые породила Первая промышленная революция, а энергетический уклад мира окончательно начал изменяться от использования дров, биомассы и мускульной силы людей и домашних животных в сторону современных ископаемых источников энергии.

Однако, за рамками успешного сюжета «революции угля и пара», которая бушевала в Англии в начале XIX века, остаётся два исторических примера, которые показывают нам сцепку «эффективность-замкнутость» и «эффективность-замкнутость-долговечность», которые и важны для формирования нового технологического уклада. 

Первый вариант существования протоуклада, условно названный «незамкнутость», и иллюстрирующий нарушение сцепки критериев «эффективность-замкнутость», связан с поздней Римской Империей и с фигурой знаменитого ученого Герона Александрийского.

Именно Герон Александрийский предложил первый проект паровой турбины — эолипила, который представлял из себя шар, вращаемый за счёт подводимого к нему водяного пара.

Существуют свидетельства, что данные «паровые шутихи» использовались Героном для храмовых представлений, однако, в силу того, что эолипил не являлся по факту промышленным агрегатом — он не нашёл массового применения. Его мощность, согласно новейшим оценкам не могла составлять больше одного ватта, что не позволяло использовать его в каких-либо реальных производственных циклах Древнего Рима.

Таким образом, возможность создания замкнутого технологического уклада во времена Римской империи была упущена из-за того, что ни мощность, ни КПД античных паровых машин так и не вышли за пределы «детских» или «храмовых» игрушек. А путей совершенствования данной технологии в античности так и не изобрели. Даже человек-раб вполне мог обеспечивать в рамках древнеримской экономики 60-100 Вт полезной мощности, а пусть и неэффективное по нынешним меркам использование волов и лошадей, давало в распоряжение промышленности Древнего Рима и того больше — до единиц киловатт на каждую упряжку таких «природных моторов». В такой ситуации 1 Вт эолипила оказался и в самом деле не более, чем игрушкой.

Другой, менее известный пример, связан со средневековой Испанией и с фигурой испанского изобретателя Бласко де Гарая.

17 июня 1543 года в барселонской гавани, по приказу испанского императора Карла V, Гарай провёл испытания своего «самодвижущегося судна». Гарай содержал в секрете устройство самой паровой машины своего корабля, однако из тогдашних испанских источников стало известно, что она состоит из огромного котла и сложного рычажного и трубного механизма. Судно, на котором она была поставлена, имело по гребному колесу с обеих сторон и проехало от Коллиуры до Барселоны, нагруженное хлебом. Оно вмещало в себе 200 бочек груза и называлось «Троица».

Таким образом, более чем за 150 лет до первых опытов Папена с паровым двигателем и более, чем за 250 лет до «официальных» паровых машин Уатта и Фултона — мы имеем в вообщем-то ещё средневековой Испании, всего через 50 лет после открытия Америки Христофором Колумбом, свидетельства о наличии и попытках использования технологий паровой машины на морском транспорте.

Несмотря на то, что испытание изобретения Гарая увенчалось полным успехом, а испанский император, весьма довольный им, велел принять на свой счет все издержки изобретателя, понесённые им на опыты, Испания так и не стала первой индустриальной державой. Новая война отвлекла внимание Карла V от перспективного изобретения — и развития пароходов и паровых машин в средневековой Испании так и не произошло.

Как видите, здесь нам уже продемонстрирована важность связки критериев «эффективность-замкнутость-долговечность»: несмотря на эффективность использования энергии минеральных топлив вместо мускульной энергии гребцов и энергии ветра в парусах судна и даже наличия действующей паровой машины — общественные отношения тогда ещё очень феодальной и консервативной Испании не позволили технологиям II технологического уклада  закрепиться на сколь-либо длительное время в испанском обществе.

Похожую судьбу, кстати, имело и аналогичное изобретение француза Дени Папена. По свидетельствам современников, его корабль без парусов и рангоута, который он собрал в 1707 году, вызывал лишь «мрачное любопытство, густо замешанное на беспокойстве».

В целом же, несмотря на несомненных технический успех Папена, он просто не смог найти никого, кто бы захотел воспользоваться его судном для перевозки грузов. По итогом всех его опытов его паровая машина была уничтожена портовыми громилами, в то время, как его самого задержали в порту немецкие таможенники.

Рассмотрим, исходя из данных критериев, степень готовности солнечной энергетики к тому, чтобы сформировать на сегодняшний день эффективный, замкнутый и долговечный уклад. Не впадая при этом, конечно, как в неуёмный оптимизм, но и не упуская при этом важных деталей, критических для анализа ситуации.

Во-первых, рассмотрим вопрос эффективности.

Основным параметром, от которого нам надо оценивать эффективность солнечной энергетики, основанной на утилизации прямого солнечного излучения, является так называемая солнечная постоянная. Этот параметр является константой и определяет наибольшее количество солнечной энергии, которое возможно получить от нашего светила в условиях земной орбиты. Понятное дело, что на Меркурии солнечная постоянная намного выше, а на орбите Марса — гораздо ниже земной, так как солнечный свет, как и многие другие природные явления волновой природы, подчиняется закону обратных квадратов.

Солнечная постоянная на земной орбите составляет 1366 Вт/м2.

Солнечная энергия составляет это значение в любой точке земной орбиты (с поправкой на эллиптичность) и не может быть поднята выше этого уровня без дополнительных концентрирующих устройств.

Однако, когда мы переходим от космического пространства к поверхности Земли, то мы сразу же упираемся в жёсткие, чисто физические ограничители по фактической доступности солнечной энергии на поверхности планеты.

Исходя из геометрии планеты, вращения земного шара вокруг своей оси, а также рассеивания, поглощения и отражения солнечного света в земной атмосфере, мы сразу же получаем гораздо более скромное значение «земной солнечной постоянной», составляющее около 341 Вт/м2 на «усреднённой» земной поверхности.

Уйти от этого ограничения, не расположив солнечные батареи в космосе, практически нереально — все эти параметры задаются физикой нашего небесного тела и составом его атмосферы.

Для понимания ограниченности данной цифры — на орбите Марса солнечная постоянная составляет 586 Вт/м2, а Меркурий может похвастаться и вдесятеро большей солнечной постоянной, нежели Земля — на его орбите она составляет 13 600 Вт/м2.

Цитируется по (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_land_area.png)

Вторым моментом, который опять-таки работает не «вверх», а «вниз» в вопросе оценки возможной эффективности солнечной энергетики, является её крайне неравномерное распределение как в пространстве поверхности планеты, так и во времени суточного ритма.

Вопрос с распределением по поверхности зависит не только от широты расположения участка, но и от погоды — плотный облачный покров может отражать назад, в космическое пространство, до 80% солнечного света, а в среднем по Земле из общего баланса в 341 Вт/моблака отражают назад около 30% падающего потока (102 Вт/м2) и ещё около 23% (78 Вт/м2) поглощается атмосферными аэрозолями и облаками. Что, в целом, даёт усреднённое, среднегодовое значение солнечной энергии, доступной на поверхности Земли, как 161 Вт/м2. Уже одно это снижает значение солнечной постоянной на поверхности Земли почти что на порядок от условий космического пространства.

Ещё более радикально влияет на доступную солнечную энергию широта расположения участка поверхности. Так, например, в северном Санкт-Петербурге среднегодовое значение солнечной энергии составляет лишь 108 Вт/м2, а пример Мурманска ещё более показателен — несмотря на то, что летом там можно рассчитывать на 214 Вт/м2 и на круглосуточную инсоляцию за счёт полярного дня, в период полярной ночи, с 2 декабря по 11 января, в Мурманске наблюдается будет строгий 0 Вт/м2 . При этом среднее значение солнечной энергии для условий Мурманска составляет не более 91 Вт/м2.

Работа с такого рода распределёнными в пространстве источниками энергии непроста уже сама по себе, о чём упоминалось в докладе П.Л. Капицы. В отличии от бытового применения, индустриальная энергия оперирует категориями сотен мегаватт мощности, что приводит нас для случая солнечной электростанции мощностью в 100 МВт в условиях Санкт-Петербурга, с учётом всех потерь на КПД фотоэлементов, к циклопическому сооружению площадью в 5 км2. И это ещё без учёта факторов неравномерности солнечной энергии по суткам и временам года, что дополнительно увеличивает площадь электростанции за счёт потерь энергии на её передачу и аккумуляцию.

Затронув вопрос суточных и годовых циклов доступности солнечной энергии, мы неизбежно от вопроса эффективности технологии переходим к оценке критерия замкнутости.

Понятное дело, что любая технология, претендующая на то, чтобы стать заменой существующего уклада, обязана обеспечивать замкнутость новых технологических циклов, которые приходят на смену существующему укладу.

Исходя из приведенной выше сложной и комплексной картины с суточными и годовыми ритмами доступности первичной солнечной энергии, обычная солнечная панель, при всей её кажущейся эффективности, не может сама по себе обеспечивать замкнутый технологический цикл, нуждаясь в массе дополнительных, «поддерживающих» технологий для обеспечения замкнутости цикла.

Рассмотрим их отдельно, для случая «идеальных» космических условий — и для варианта «реальной» Земли, от тепличных условий экватора и вплоть до жёстких ограничений северных и пасмурных районов.

В целом, понятное дело, решив в «идеальном», космическом варианте вопрос расположения солнечных электростанций на орбите Земли и обеспечив безопасную передачу солнечной энергии на Землю, можно легко сделать данный технологический цикл замкнутым: использование массы аппаратов в ближнем и дальнем космосе и отработанность солнечных батарей для них не оставляют в этом никаких сомнений.

А увеличение практически на порядок потока солнечной энергии даже при простом переходе расположения солнечных батарей на освоенных гелиосинхронных орбитах позволяет рассчитывать на технологическую целесообразность использования таких космических солнечных электростанций — даже с учётом неизбежных потерь на передачу электроэнергии на Землю в виде микроволнового излучения.

Основным вопросом и, одновременно, критической технологией, которая пока задерживает реализацию данного уклада в его «космическом» варианте, является не КПД или долговечность солнечных фотоэлементов, а стоимость доставки грузов на околоземные орбиты.

На сегодняшний день солнечные фотоэлементы, пригодные для работы в космосе, достигли массового совершенства в 20 кг/кВт электрической мощности, включая опорные системы и модуль передачи на Землю электроэнергии в виде микроволнового излучения. В ближайшее время, с опорой на тонкоплёночные облегчённые конструкции, можно рассчитывать на то, что солнечные батареи достигнут массового совершенства в 1 кг/кВт.

Таким образом, 1 ГВт электрической мощности на околоземной орбите будет весить от 1000 до 20000 тонн. Для сравнения, масса самого большого искусственного объекта на околоземной орбите, Международной космической станции, составляет на сегодняшний день около 417 тонн. Поэтому, с технологической точки зрения строительство космической солнечной электростанции уже возможно — причём при минимальном совершенствовании существующих технологий стыковки и сборки сложных объектов в околоземном космическом пространстве.

Однако, основной проблемой космической солнечной энергетики пока являются стоимостные ограничения. При запуске существующими носителями такой объект обойдётся только в пусковых затратах от 4 до 80 млрд. долларов США, даже если использовать самые дешёвые существующие на сегодняшний день носители, которые обеспечивают запуск килограмма на низкую околоземную орбиту в пределе около 4000 долларов за килограмм.

Для сравнения, полные затраты постройки такого же 1 ГВт мощности современной угольной или атомной энергетики составляют сегодня от 3 до 6 млрд. долларов за 1 ГВт установленной мощности. Таким образом, на сейчас путь солнечной энергетики в космос закрыт по объективной причине: существующие космические технологии просто не могут обеспечить замкнутость данного уклада, как это произошло с эолипилом Герона Александрийского. Эффективность солнечной космической энергетики упирается в наши неэффективные и дорогие ракетные системы вывода грузов в околоземное пространство.

С другой стороны, использование и доведение до уровня промышленных изделий массы уже просчитанных и технически эффективных концепций, основанных на удешевлении технологии «классического» ракетного старта — пусковой электромагнитной рампы, «большого примитивного носителя» многоразового использования, воздушного старта ракеты-носителя— сулит снижение стоимости пуска практически на порядок, вплоть до цифры в 400 долларов за килограмм груза на низкой околоземной орбите (НОО), с реальным, легко достижимым уровнем в 1000 долларов за килограмм.

Вторым критическим компонентом возможной схемы построения космических солнечных электростанций должен стать мощный космический буксир, который сможет поднимать выведенные грузы на более затратные и высокие гелиосинхронные орбиты с НОО. Нынешний уровень развития технологии космического буксира, его двигателей и ядерной или солнечной энергетической установки опять-таки пока ещё не вышел из стадии экспериментальных разработок.

Перспективные же системы запуска, которые опираются на существующие материалы и технические концепции, но нуждаются в проработке массы существенных технических деталей на уровне создания технологий — пусковая петля, космический трамвай, позволяют и ещё более радикально снизить стоимость вывода грузов на околоземную орбиту, достигнув цифры в 50-100 долларов за килограмм груза на околоземной орбите. Однако, такие цифры достижимы при годовых объёмах вывода в сотни тысяч тонн грузов на околоземной орбите. И именно развитие космической солнечной энергетики может обеспечить такой поток грузов на орбиту, одновременно нуждаясь в системах дешёвого и массового вывода грузов в ближний космос.

Такое развитие технологии позволит космической солнечной энергетике однозначно выполнить критерий замкнутости — при снижении стоимости вывода до 1000 долларов за килограмм запуск солнечной электростанции на 1 ГВт с использованием лёгких конструкций обойдётся в 1 млрд. долларов США, а при уменьшении стоимости вывода грузов до 100 долларов за килограмм — всего лишь в 100 млн. долларов США.

При этом, конечно же, расходы на запуск солнечной электростанции отнюдь не являются единственными издержками по созданию замкнутого цикла солнечной энергетики.

На сегодняшний день, даже если убрать вопросы стоимости и обслуживания космических опорных конструкций и системы микроволновой передачи электрической энергии, остаётся и стоимость самих солнечных батарей.

Сегодняшние оценки по стоимости киловатта электрической мощности, исходя из массы источников,  колеблются в пределе от 300 до 2100 долларов за кВт установленной мощности (таким образом, гигаватт фотоэлементов сегодня обходится от 300 миллионов до 2,1 миллиарда долларов).

На фоне стоимости запуска на околоземную орбиту эти цифры, в общем-то, несущественны (поскольку оценки стоимости 1 ГВт электрической мощности солнечных панелей сравнимы с перспективной стоимостью их запуска на орбиту и гораздо меньше существующей фактически на сегодняшний день стоимостью запуска), однако, на Земле в вопросах замкнутости технологического цикла начинают участвовать уже иные факторы.

Продолжение следует.

Алексей Анпилогов при поддержке фонда "Основание" для издательства "Селадо"

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Grifan
Grifan(2 года 11 месяцев)(19:22:24 / 07-07-2015)

Доставка ликтричества из космоса - самая большая трабла. Можно конечно аккамулировать в ядреные таблетки и посылками на Землю слать  но это еще более отдаленная першперктива 

Аватар пользователя Tikovka
Tikovka(5 лет 4 месяца)(18:46:24 / 07-07-2015)

Держись. Тебя ща будут бить троллить.

Да - персчитай плотность энергий из квадратных метров в кубические.

Аватар пользователя Красный аноним

Надо всего-лишь протянуть из космоса кабель. Ах, ну да...

Как обычно не взлетает зелёная энергетика. Я в таких случаю говорю, что зарядить ойпад хипстеру - панелей хватит. Основывать энергоуклад на таком не получиться.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(20:14:23 / 07-07-2015)

Безусловно, такая заманчивая перспектива и возможность, в случае построения эффективной системы утилизации солнечной энергии, обеспечить рост потребления энергии более, чем на три порядка величины от текущего уровня потребления человечества в 16 ТВт, позволит обеспечить прогресс человечества во всех его аспектах

Странный тезис, типичная зеленая замануха.  

От фотосинтеза и других процессов, где задействовано Солнце предлагается отказаться?  Если учитывать эти процессы, лимиты будут выглядеть совсем иначе.  Об этом в статье ни слова. 

В космосе, да, экономика у солнечных батарей выглядит иначе, но ни на угасающем углеводородном укладе, ни на зеленой "энергетике" - качественное развитие космоса нам не грозит (как бы имеющиеся наработки не исчезли), так что до запуска/внедрения нового полноценного энергоуклада с высокой плотностью энергопотока это гадание на кофейной гуще, а потом будут совсем новые расклады, в том числе по физической экономике космоса.  

В любом случае, у нас принципиальные ограничения солнечной энергетики, вытекающие из низкой плотности энергопотока, уже разбирались неоднократно, например тут - и гораздо более лаконично - http://aftershock-2.livejournal.com/19235.html

И, раз заговорили про лаконичность. Общая структура текста.  Обычно такие экскурсы про римские империи появляются когда автор с объема текста кормится и ради этого "выжимает" объем.    

Исторические примеры в данном случае натянуты, выглядят слабо.  Если уж говорить об истории - то все реальные революции в хозяйственном / энергетическом укладе сопровождались резким удешевлением материалов и появлением новых сплавов, ранее недоступных в силу дороговизны энергии.  Сильно солнечные батареи удешевили сталь, или кремний?  Способны ли они удешевить их в принципе?  Работу с какими новыми типами материалов они открыли, которые были недоступны до них?

Вот реальные вопросы, а не байки про каких-то денов папенов.

Аватар пользователя vasilyry
vasilyry(5 лет 1 неделя)(11:24:59 / 08-07-2015)

По структуре текста согласен, на Алексея не похоже, не его стиль растекатся, обычно информация концентрирована, очевидно платили за объем.

По фотосинтезу - тоже сначало зацепило, но в тексте потом идет пояснение (косвенное правда) что перекрывать Землю не понадобится.

-  орбитальные зеркала для освещения ночной стороны Земли

(вполне комерческое мероприятие уже на нынешнем этапе, только нужен ну ОЧЕНЬ крупный и "долгосрочный" инвестор, на данный момент ТОЛЬКО государства типа РФ, Китай, США, Индия)

Аватар пользователя amobile
amobile(5 лет 2 месяца)(19:01:01 / 07-07-2015)

На сегодняшний день солнечные фотоэлементы, пригодные для работы в космосе, достигли массового совершенства в 20 кг/кВт электрической мощности, включая опорные системы и модуль передачи на Землю электроэнергии в виде микроволнового излучения


А можно поподробнее про системы передачи энергии земля-космос?

Аватар пользователя Grifan
Grifan(2 года 11 месяцев)(19:05:54 / 07-07-2015)

HAARP в Аляске есть,  но он вроде только передает...  

Аватар пользователя ASergej
ASergej(3 года 4 месяца)(19:08:25 / 07-07-2015)

С таким образованием как у Вас, на новых тех. уклад конечно тяжело переходить!

http://photonics.phys.msu.ru/grp-microwave.html

Комментарий администрации:  
*** Нужны обильные рассуждения с ошибками в логике? Это ко мне! ***
Аватар пользователя Grifan
Grifan(2 года 11 месяцев)(19:21:20 / 07-07-2015)

Сарказм - не ваше? По ссылке - пусть для начала ученые мужи разберутся со всеми тонкаостями ионосферы прежде чем прожекты остальным на головы сыпать  

Аватар пользователя ASergej
ASergej(3 года 4 месяца)(19:40:49 / 07-07-2015)

Не мое. Вы за этим сарказмом пытаетесь неудачно скрывать свою безграмотность.

Передача энергии производится неионизирущим излучением, поэтому с прохождением ионосферы проблем нет. Проблемы есть в другом... ну если б и проблем не было - то давно бы СЭ летали в космосе...

Вот еще на закуску... 

http://www.nss.org/news/releases/pr20080909.html

Японцы тоже не спят... Ищущий - найдет. Удачи.

Комментарий администрации:  
*** Нужны обильные рассуждения с ошибками в логике? Это ко мне! ***
Аватар пользователя Grifan
Grifan(2 года 11 месяцев)(21:07:06 / 07-07-2015)

2008 год - очередной прожект сгинувший в небытие. Конечно, сову на глобус всегда можно натянуть 

Аватар пользователя vasilyry
vasilyry(5 лет 1 неделя)(11:26:31 / 08-07-2015)

вам бы власть до сих пор  пешком ходили бы

Аватар пользователя ASergej
ASergej(3 года 4 месяца)(19:08:57 / 07-07-2015)

Вот ссылка для примера...

http://photonics.phys.msu.ru/grp-microwave.html

Комментарий администрации:  
*** Нужны обильные рассуждения с ошибками в логике? Это ко мне! ***
Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(5 лет 10 месяцев)(00:37:57 / 08-07-2015)

Строим Звезду Смерти из кусочков...

Честно сказать, когда в 87-м году делал  в школе доклад на тему, на вопрос о безопасности попавших в луч ответил: "Ну, этим не повезёт". И с тех пор не вижу, чтобы в этом плане что-то поменялось. Тонкие пучки с высокой энергетикой - причём там десятком киловатт не ограничатся.

Аватар пользователя Ещё не решил.
Ещё не решил.(3 года 8 месяцев)(19:09:36 / 07-07-2015)

Пусть сначала ответит-почему Земля вертится? А уж потом качает солнечную энергию с орбиты.

Аватар пользователя vleo
vleo(3 года 3 месяца)(19:29:15 / 07-07-2015)

Я бы для большей убедительности сравнивал не солнечную энергию, которая поступает на поверхность ЭКЗОСФЕРЫ Земли (как тут сделано), а сразу брал бы энергию, которое излучает Солнце (на поверхности экзосферы Солнца). Вообще бы не было видно ядерной энергиии или энергии угля.

И отчего аффторы постеснялись нарисовать объем термоядерной энергии, если исходить из количества ВОДОРОДА на Земле (в принципе - термоядерный синтез можно от водорода вести - дейтерий или тритий - только для удобства).

Почему в статье нет цифр, которые хоть как-то отражали текущие реалии - например, какой ширины должно быть поле солнечных батарей, созданных по современной технологии, на той части экватора, где имеется суша, чтобы покрыть текущие потребности в энергии на Планете? От этого и можно было бы что-то обсуждать.

Разговоры о том, что будет, если солнечные батареи разместить на Луне, ничуть не практичнее, чем разговоры о том, сколько реакторов типа DEMO понадобится построить, чтобы закрыть текущие потребность. Кстати - реактор DEMO должен давать 2 ГВт, текущее потребление - 16 ТВт, то есть нужно построить 8 тысяч реакторов. Предположим, что реактор DEMO стоит 20 млрд. долл (20 Гигадолл), следовательно, требуется 160 триллионов долл., чтобы покрыть все текущие потребности в энергии, то есть 160 Терадолл. на весь проект.

Кстати, уточним меры долл. США с приставками системы СИ.  1 миллион. долл = 1 Мегадолл, 1 миллирад долл. = 1 Гигадолл, 1 триллион долл = 1 Терадоллдолл, 1000 триллионов = 1 Петадолл

Потребление энергии всей Планетой - 16ТВт, цена ватт-часа - примерно 1/20000 долл.США, соответственно, стоимость потребляемая за час по Планете - примерно 16 ТВт*3600 сек/час / 20000 ~= 0.8 ГДолл за час.

160 ТДолл / 0.8 Гдолл = 200 000 часов = 23 года.

Таким образом, тотальный переход на термоядерную энергию в масштабах Планеты - окупается за двадцать лет, в отношении капитальных затрат.

Аватар пользователя joho
joho(4 года 1 месяц)(19:54:46 / 07-07-2015)

и что не переходят на термояд, ретрограды

http://amfora.livejournal.com/253068.html

- Это патентное бюро?
- Да.
- Здравствуйте, вы-то мне и нужны!
- Здравствуйте, чем можем быть полезны?
- Я бы хотел запатентовать изобретение.
- Замечательно! В чем его суть?
- Термоядерный реактор!
- Да вы что?
- Да!
- Это тот самый, над разработкой которого ученые трудятся уже много лет?
- Ну почти...
- Вы работаете в одной из лабораторий?
- Нет.
- Вы работали там раньше?
- Нет.
- Вы просто сами изобрели термоядерный реактор?
- Ну можно сказать и так.


- Вот просто так взяли и изобрели?
- Я опирался на труды академика Сахарова.
- А, ну это совсем другое дело! Вы продолжаете работы Сахарова?
- Ну можно сказать и так.
- Кстати, а Сахаров разве работал над реактором?
- Сахаров создал водородную бомбу.
- А, ну да... а вы, значит...
- Да, я применил его метод для создания реактора.
- Очень интересно! И что, он у вас работает?
- Нет, конечно. Для его создания нужна производственная база, у меня только проект.
- А вы уверены, что ваш проект сработает?
- Абсолютно!
- А можно ознакомиться?
- Да, пожалуйста! Все очень просто. Мы взрываем водородную бомбу и несколько миллионов человек крутят динамо-машины.
- Подождите, я что-то не очень понимаю... при чем здесь динамо-машины?
- Ну надо же как-то получать энергию!
- А при чем здесь тогда бомба?
- Ну надо же как-то заставить людей крутить динамо-машины.
- Нет, я вас решительно не понимаю...
- Ну что тут непонятного? Мы сбрасываем бомбу на противника, кто выживет - будет крутить динамо-машины.
- Нет, я не выдам вам патент на такое изобретение. Это бред!
- Бред? Нет, это не бред. Бред - это 50 лет собирать какие-то магнитные катушки, а противник тем временем размещает у наших границ свои военные базы и скоро мы сами будем крутить динамо-машины, если продолжим работать, как прежде. А мой метод - это быстро и эффективно.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(19:36:34 / 07-07-2015)

Львиная доля солнечной энергии аккумулируется в атмосфере в виде разницы потенциалов между ее слоями, существующей в любой точке Земли в любой момент времени. Каждая испаряющаяся капелька воды несет электрический заряд. Максимальная концентрация их достигается на высотах 7-10 км. Вот эту энергию и надо учиться использовать. Там ведь мно-о-ого.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Тесла предлагал её использовать. А то чёй то она с одного полюса на другой, через ядро Земли, разогревая его, попусту гоняется и далее в космос летит.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(19:49:34 / 07-07-2015)

Тесла работал по этой теме, было такое. Только про ядро - это уже сказки Рен-ТВ.

Аватар пользователя Ещё не решил.

 Солнце наводит напряжение, обмотка (электромагнитное поле Земли) работает, полюса имеются, сердечник греется... в чём сказки. Живём на огромном статоре роторе- философствуем, умничаем, магнит и изоляцию ковыряем.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(20:33:06 / 07-07-2015)

Ддве обкладки шарообразного конденсатора у нас тоже есть, земля и тропопауза. И между ними есть разность потенциалов, которую можно снять. Причем куда проще.

 

Аватар пользователя Ещё не решил.

Куда кабель подтягивать?

И как проще по вашему?

Примерно так?

http://aftershock.news/?q=node/268473

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(21:26:56 / 07-07-2015)

Можно примерно так

Если на верхушке башни будет находиться источник аэроионов - выход тока будет выше. Предел безопасного съема - где-то 7-9 мегаватт с квадратного километра, десять коллекторов на кв.км. Дальше будут разные погодные эффекты вплоть до града. Технология также позволяет управление климатом.

А Генрих Плаусон в 1922 предлагал так:

Аватар пользователя Ещё не решил.

http://www.teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=9&Itemid=13

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:00:48 / 07-07-2015)

Да, этот товарищ пытается изобрести велосипед именно на этом принципе. Первым тут как раз был Тесла, и тему массового использования атмосферного электричества активно копали в первую четверть ХХ века.

Только не космические лучи ионизируют атмосферу, а очень даже солнечные.

Канал пробоя создается достаточно легко, аэроионов в воздухе много. Основная проблема - пробить несколько метров около коллектора, где носителей зарядов почти нет (все давно разрядилось). Нужен ионизатор, питаемый от маломощного источника высокого напряжения. Тогда пробой будет создан, а дальше он начнет лавинообразно усиливаться: сам коллектор становится источником коронного разряда.

Классический опыт, доказывающий  существование атмосферного электричества: берется воздушный шарик, на нем поднимается на несколько десятков метров одним концом неизолированная металлическая проволочка. Шарик поднимается в воздух. В разрыв между проволочкой и землей подключается лампа дневного света. В сумерках она начинает моргать.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Я не знаю, что такое космо лучи!

Условно 5 Мвт с км2. Колхозное поле 1000 Га (10 км2)= 50 Мвт. Вопрос- в час?

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:22:44 / 07-07-2015)

В мегаваттах измеряется мощность. Пять мегаватт. Соответственно, в час - пять мегаватт-часов.

На практике там могут и другие цифры получиться. Порядок - примерно такой, может даже больше. Доступная мощность - порядка 240-280 Вт с квадратного метра площади тропопаузы. Снимать можно безбоязненно несколько процентов. Больше всего можно снять в жаркую облачную погоду (и легко спровоцировать грозу).

Был лет 10 назад проект элетрификации Большого Лондона на атмосферной энергии. Проблема в том, что атмосферная энергетика завязана на высокую квалификацию непосредственно конечного пользователя энергии. Для индивидуального пользователя - не хватает квалификации. Для среднего бизнеса проект нерентабелен из-за того, что он ориентирован на получение прибыли от сбыта, а тут  - видится совсем другая модель: децентрализованное производство, самообеспечивающее конечных пользователей и выдающее какие-то излишки в общую сеть. Все являются генераторами, а покупателей нет вообще! Где денег взять? Для крупного же бизнеса - слишком мелкие объемы, потому что он силен концентрацией капитала. Вот и результат. Автор проекта думает, что тут политика помешала (слишком независимый производитель энергии никому не нужен!), а на самом деле политика тут в лучшем случае на втором месте, а на первом - чистейшая экономика.

Аватар пользователя Ещё не решил.

где-то 7-9 мегаватт с квадратного километра

Просто уточнил, а то кто его знает;)

И круглые сутки, вне зависимости от погоды.

Я думал, что один и сбрендил, а оказывается в палате народ имеется.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:22:12 / 07-07-2015)

Круглые сутки. Зависимость есть, но в пределах пары десятков процентов. Меньше всего - звездной ночью, больше всего - жарким облачным днем.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Я не согласен, что прибавочной стоимости здесь нет. Несмотря на простоту, здесь: обязательное страхование (жизни, поломки и пр.), обслуживание гарантийное и постоянный смотр, регулировка и обесточивание, если нет потребления, изготовление и т.д. Тот же природный ресурс, EROI только больше.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:37:57 / 07-07-2015)

Так в том-то и дело, что в такой системе обслуживание нереально возложить на специально обученных людей. Присмотр нужен постоянный. Непосредственно на конечного пользователя придется очень многое перекладывать! То есть на домохозяйства. А квалификация требуется приличная. Все же там сотни киловольт. EROEI выходит очень хороший (единственный расходный материал - металл электродов, один кубический сантиметр с ампера в час).

Если технология будет отработана - построить атмосферную электростанцию сможет любой человек, у которого руки из нужного места растут. Полностью самостоятельно, без покупных элементов. То есть любому потребителю выгоднее самому стать производителем, чем покупать. И никаких денег бизнес не получит, а покупать энергию у мелких производителей - нерентабельно, у них большая часть уходит на себя. Это еще фермерские ветряки показали. Атмосферная энергетика по модели похожа на ветряки, только экономических факторов намного меньше, а требуемая квалификация намного выше.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Нет тут самостоятельности, она изначально ограничена законодательством по воздушному пространству. Во-вторых экология, плюс эффективность выше в умеренных широтах (плотность потока выше, посмотри на магнитную карту Земли). В-третьих, требуется степная зона для пром.потенциала. И таких ограничений, по-мимо перечисленного тобой и мной, много, вагон и маленькая тележка. Не обкатана, последствия и эффективность безопасности в достаточной мере не просчитана. Я уж не говорю о наводимых помехах для сигналов.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:57:38 / 07-07-2015)

Не-не-не.

1) Не обязательно шары - достаточно вышек высотой 40-60 метров над уровнем растительности из диэлектрического материала. Лучше на возвышенностях. В горах так вообще дохрена снять можно, если на вершинах ставить.

2) Экология - влияние минимально. Все ионы уносит вверх. Разве что от изменения влажности.

3) Пром.потенциал при наличии сверхдешевой децентрализованной энергии точно так же децентрализуется.

4) Согласен.

5) Магнитное поле ВООБЩЕ НИКАКИМ БОКОМ - это чисто тропосферные явления. Солнышко испаряет воду с земли, капельки замерзают, электризуются и концентрируются на определенной высоте. На всех широтах работает.

6) С помехами - верно, надо думать. Например, ионизировать накалом, а коронный разряд свести к минимуму.

Аватар пользователя Ещё не решил.

1) Бетонные постройки. Там же и весь сервисный коммутатор.

2) Влажность, пернатые (представляю как им локацию сбивать будет).

3) Доказано картошкой! Не всем это надо.

5) Не согласен. Наводимое солнцем напряжение лучше проявляется, пример - Полярное сияние.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(23:21:40 / 07-07-2015)

5) Не согласен. Наводимое солнцем напряжение лучше проявляется, пример - Полярное сияние.

Полярное сияние наводится не солнечным светом, а выбросами солнечной ПЛАЗМЫ. Ионизированного водорода и гелия. Их отклоняет к полюсам магнитное поле. А здесь же как раз именно солнечный свет в чистом виде. Утилизируемый в электрический заряд на поверхности земли и в нижних слоях тропосферы.

1) Бетонные постройки. Там же и весь сервисный коммутатор.

В бетоне арматура железная и крыша у здания плоская, для города нужно поднимать коллекторы на 30-40 метров над крышами зданий.  Сервис нужен ДЛЯ КАЖДОГО ПРИЕМНИКА, причем постоянно. А коммутатор не нужен, вся передача делается на постоянном токе высокого напряжения и на минимальные расстояния (чисто для согласования). В идеале - потребляться вся получаемая энергия должна рядом с местом получения, а соединение в сеть - чисто для сглаживания потребления и резервирования станций.

пернатые (представляю как им локацию сбивать будет).

Магнитное поле Земли ВООБЩЕ никаким боком не изменится. Максимум радиопомехи будут от коронного разряда. Так что для птиц безопасно на 100%.

3) Доказано картошкой! Не всем это надо.

О чем и речь.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Вот именно здесь мы и не можем понять друг друга. Я не на солнечныйй свет делаю упор, а на энергию Солнца, в каком бы виде она не шла, но имено она наводит разность потенциалов поверхности Земли и его полем.

1) Оооо, тогда постройки в форме пирамиды и с каналами для токов)

Что-то меня беспокоит и имено с пернатыми, подумаю и выскажу, пока снимаю данное требование.

 

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(23:42:13 / 07-07-2015)

Пирамида не очень. Коллектор должен быть тонким, высоким и из диэлектрика (просушеное дерево, стеклопластик), по которому проходит наверх изолированный кабель Например, геодезический сигнал хорошо бы пошел. Можно и из бетона, но я не знаю, как там с железной арматурой будет. Может мешать - мокрый бетон с окислами железа очень проводник, а тем более с арматурой. Интересный вариант для бетонного коллектора - стеклопластиковая или базальтовая арматура вместо железной.

Я не на солнечныйй свет делаю упор, а на энергию Солнца, в каком бы виде она не шла

Разные виды солнечной энергии требуют разных технологий утилизации. Как подступиться к атмосферному электричеству (в которое преобразуется примерно треть энергии, получаемой Землей в виде солнечного света) - примерно ясно, о чем и пишу. К остальным - не вполне. Во всяком случае, уже эта технология при своем освоении обеспечит человечество энергией, на порядок большей чем сейчас. Но она завязана на конечную квалификацию пользователя и требует полной смены социальной и экономической модели - равномерное расселение и децентрализация экономики вместо концентрации.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Ну так тропосфера меньше всего в умеренных зонах, а оптимально на полюсах, а значит ближе к ионосфере, в которой происходит ионизация молекул воздуха, а значит выше плотность заряда.

Согласен. Как возвышающий фундамент для коллектора оптимально, но дорого. Здесь мы построим гору!)

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(00:14:28 / 08-07-2015)

Ионизация происходит много где. Для конкретного явления - она идет на малых высотах, не более 9 км. При испарении воды с поверхности и при замерзании капелек воды. И здесь как раз тропосфера должна быть как можно толще, и как можно влажнее. В идеале - тропики. Ионосфера - это следующая обкладка конденсатора. Это другая технология. С нее тоже можно снять уйму энергии (в теории на порядок больше, чем с "башен Назгула"), но пока почти неизвестно как. А вот здесь - уже известно. От 1 Вт/м2 на полюсе до 4 Вт на экваторе мы можем снять без проблем.  В принципе и больше тоже можно.

А здесь мы работаем непосредственно с нижними слоями атмосферы. На колхозно-сарайном техническом уровне. И заодно регулируем климат.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Понял. Я на промышленные объёмы энергии напирал. Города и сёла, фабрики и предприятия, т.е. на основного потребителя мыслю. Помимо прочего, освоение протяжённого участка арктического пояса нашей страны с развитой инфраструктурой и без массового изъятия воздушного пространства в умерянном поясе. Но 5 МВт/ч, даже при таком техническом уровне, как предлагает Назгул... Думай не думай, а пока не попробуешь- не оценишь.

Опыты с реальными оценочными показателями и не в его исполнение, а хоть с десяток имеются? Вы пробовали? 

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(00:50:38 / 08-07-2015)

Макгваер пробовал два года назад. Снял с одного самодельного коллектора около 30 киловатт мощности. Но он не то аэростатом пользовался для подъема кабеля, не то на скалу приемник ставил. Надо поднимать старые комменты. Может и еще кто-то делал.

Я пока не пробовал. Триста киловольт напряжения... мне однако еще жить охота. У меня для таких вещей руки из задницы растут. Тут профессионал нужен.

Даже два ватта с квадратного метра - это 1,5-2 мегаватта с квадратного километра. Сотня человек могут на этих двух мегаваттах не только неплохо жить, но и обеспечивать энергией минимально достаточные средства производства для самообеспечения. А со ста квадратных километров (10х10) - это уже 150-200 мегаватт, мощность нормальной ТЭЦ города-стотысячника. Это, конечно, не городская энергоплотность, но гораздо выше деревенской. При разумной организации децентрализованной экономики и хозяйства даже на нижней планке атмосферной энергетики можно решать серьезные задачи без потребления ископаемых углеводородов.

Площадь только густонаселенной части территории России - 2 миллиона квадратных километров. Минимальная планка атмосферной энергии - 1,5 мегаватта с квадратного километра. С тысячи - 1,5 гигаватта. С миллиона - 1,5 тераватта. Сравните это с 210 гигаваттами мощности всей российской энергетики. А ведь есть еще 3-4 миллиона, доступных с атмосферной энергетикой для заселения с плотностью в десятки человек на квадратный километр! И на промышленность хватит, и на транспорт. Другое дело, придется строить много мелких предприятий с замкнутым технологическим циклом вместо индустриальных гигантов. Предел концентрации очень низкий.

Идеальная модель для атмосферной энергетики - рассредоточенные сплошными "жгутами" вдоль транспортных путей населенные пункты в 500-1000 человек населения, обладающие большой степенью экономической автономности по продовольствию и основным товарам. Малые многофункциональные предприятия-кооперативы. И вообще коммунизм.

Аватар пользователя Композитор

Аватар пользователя Ещё не решил.

И всё население под градом и ливнями, вместе со своими урожаями?

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(00:54:46 / 08-07-2015)

Если накрывать АтЭС большую площадь и не наглеть с выкачиванием энергии - никаких градов и ливней, наоборот - гарантированное равномерное орошение в течение всего года. За счет регулирования градиента отбора на площади - направляем воздушные потоки туда, куда нужно, и регулируем скорость выпадения осадков. Заодно получаем климатическое оборонительное оружие - враги в грязи утонут и будут добиты градом с кирпич, а в пятидесяти километрах - тишь и сушь.

Аватар пользователя Prikolist
Prikolist(2 года 10 месяцев)(22:38:52 / 07-07-2015)

Камрады, мож не надо про Теслу, а?

Я его глубоко уважаю как изобретателя, но ему и Тунгусский "метеорит" приписывают... Как бы не заиграться с такими силами..

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:46:21 / 07-07-2015)

Тесла действительно работал над проектом атмосферной энергетики. Но вот до стадии действующего образца и патента технологию довел Генрих Плаусон. Никаких совсем уж мощных "сил" планетарных масштабов здесь нет. Хотя погодой управлять можно. Даже единичная атмосферная станция может сильно увеличить среднегодовое выпадение осадков, спровоцировать грозу или град. А система атмосферных электростанций хотя бы на несколько десятков тысяч квадратных километров - управлять климатом, регулируя перемещение воздушных масс и выпадение осадков. Хоть в Сахаре!

Аватар пользователя Citizen_Mordor
Citizen_Mordor(5 лет 9 месяцев)(22:48:44 / 07-07-2015)

Похоже у Теслы получились не установки по передаче энергии на расстоянии, а приемники атмосферного электричества с внешним питанием ионизаторов.

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(22:51:33 / 07-07-2015)

Да, я тоже пришел к такому выводу.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Так его патенты и говорят об этом, просто передача энергии им патентовалась и преподносилась для развивающегося бешеными темпами, того времени, транспорта и мест, где их (установки) не возможно разместить, море, ущелья и т.д.

Аватар пользователя Citizen_Mordor
Citizen_Mordor(5 лет 9 месяцев)(23:11:25 / 07-07-2015)

Не. Именно передача энергии и не получается.
То, что Тесла принял за передачу энергии, скорее всего, было получение энергии из атмосферы. Передающая станция просто инициировала запуск ионизатора принимающей станции. И принимающая станция начинала получать энергию не от предающей станции, а просто из атмосферы.
Если бы Тесла догадался сделать автономный ионизатор на принимающей станции, то получил бы энергию вообще без передающей станции.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Но современные реплики ионизаторов не дают опору правдивости вашей точки зрения.

Аватар пользователя Citizen_Mordor
Citizen_Mordor(5 лет 9 месяцев)(23:51:27 / 07-07-2015)

Полноразмерные реплики? Эффект начинает проявляться на высоте более 10 метров над землей. Это один момент.
Второй момент простой реплики недостаточно. Необходимо продвинуться на шаг дальше Теслы. Совместить полноразмерный приемник энергии с ионизатором. Тогда все должно заработать. А иначе реплики так и останутся забавными игрушками.

Аватар пользователя Ещё не решил.

Нашёл, здесь достаточно понятно изложено, что вы пытались донести. Так?

 http://www.ntpo.com/izobretenija/alternativnaya-energetika/netradicionnye-istochniki-jenergii/7498-alternativnyj-istochnik-energii.-elektricheskoe-pole-zemli-istochnik-energii.html

Аватар пользователя Ещё не решил.

Но вот до стадии действующего образца и патента технологию довел Генрих Плаусон.

Мышкин разработал свой двигатель летом 1899 года, однако патент брать не спешил, очевидно, желая необычный мотор усовершенствовать и как можно лучше его испытать. Ссылку приводил.

Аватар пользователя Alex Grybin
Alex Grybin(2 года 5 месяцев)(23:26:42 / 07-07-2015)

 "Ддве обкладки шарообразного конденсатора у нас тоже есть, земля и тропопауза. И между ними есть разность потенциалов, которую можно снять. Причем куда проще"

 

Это случайно не Ваше? 

 

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(23:32:43 / 07-07-2015)

Это патент Назгула от 2003 года. Да, это как раз его разработки по атмосферному электричеству я и пропагандирую. Своих у меня нет.

Целиком - тут. http://samlib.ru/k/kucher_p_a/055_ru2245606.shtml

Аватар пользователя Ещё не решил.

По Назгулу, рисуется примерно такая картинка, только повыше и реже

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(01:30:10 / 08-07-2015)

Типа того, да. Расстояния между коллекторами - примерно 300-500 метров, или в линии. И поэстетичнее.

Аватар пользователя Alex Grybin
Alex Grybin(2 года 5 месяцев)(03:20:25 / 08-07-2015)

Это патент Назгула от 2003 года. Да, это как раз его разработки по атмосферному электричеству я и пропагандирую. Своих у меня нет. 

  

Понятно. Спасибо за ответ. Да, тесен интернет. ))

 

По теме же замечу, что как сказал один из моих комментаторов: "Альтернативные источники энергии дороги по той же причине - по которой водка дорога." )

 

Аватар пользователя Влад Нет
Влад Нет(5 лет 2 месяца)(19:36:17 / 07-07-2015)

Маниловщина какая-то. Тут мы округлим, а тут мы мы допустим, а здесь само как-то образуется и вуаля-сляпали на орбите гигаватную станцию за вменяемые деньги. Предлагаю такой же подход применить к термояду, тоже вполне реальный проект может получиться.

Аватар пользователя alexsword
alexsword(6 лет 1 месяц)(20:12:59 / 07-07-2015)

Да.  Не упомянуто главное "космическое" ограничение - в рамках углеводородного уклада, никакие качественные космические прорывы не светят, будут скукоживаться и существующие программы (в расчете на душу населения, энергоемкие сплавы и топливо будут все менее доступными), а для зеленой "энергетики" это просто недоступная роскошь изначально.

То есть даже если со стороны "космической" солнечной энергетики, что-то и вылупится, то не раньше, чем мы здесь запустим и внедрим новый полноценный энергоуклад, а "космическое солнце" будет к нему лишь приятным допбонусом. 

Аватар пользователя vleo
vleo(3 года 3 месяца)(19:54:10 / 07-07-2015)

Я чуть выше посчитал - да, вполне реальный проект, и разумными сроками окупаемости - термояд.

Аватар пользователя ASergej
ASergej(3 года 4 месяца)(20:01:02 / 07-07-2015)

Спрос рождает предложение... Пока ископаемого дешевского сырья - навалом, никто шевелиться не будет... Будет спрос - появится и предложение. Пока человечество концентрируется на Айфонах - у нас и есть мощный прогресс в микроэлектроннике, понадобится энергия - будет и она.

Вон, Атоммаш. Проектная мощность 6-8 комплектов ВВЭР-1000 в год. Число рабочих - порядка 20 тыс человек. 

"Недалеко от китайского города Шэньчжэнь находится знаменитый на весь мир завод Foxconn. На нем работает около 1,2 млн человек - по шесть-семь дней в неделю и по 14 часов в сутки. Именно они собирают Айфоны, Айпады, Макбуки и другую продукцию Эппл."

Так что более интересует человечество? :)) Какой энергокризис? Смехотворно читать выкладки про энергоголод и прочее... :) Был бы дефицит - сюда бы двинулись солидные ресурсы.

Вот реальность: "Генерирующее подразделение Siemens страдает от "изменений регулирования, значительного снижения цен, агрессивной конкуренции и регионального избытка мощностей"." ))

Комментарий администрации:  
*** Нужны обильные рассуждения с ошибками в логике? Это ко мне! ***
Аватар пользователя Alex Grybin
Alex Grybin(2 года 5 месяцев)(19:49:11 / 07-07-2015)

 для случая солнечной электростанции мощностью в 100 МВт в условиях Санкт-Петербурга, с учётом всех потерь на КПД фотоэлементов, к циклопическому сооружению площадью в 5 км2.

 

Неплохо бы в качестве примера сравнить с площадью, скажем, ГЭС той же мощности. Непременно! - с учётом площади водохранилища. Что то мне подсказывает, что тогда сооружение не покажется столь уж циклопическим. )

Аватар пользователя Кот Баюн
Кот Баюн(4 года 10 месяцев)(21:13:01 / 07-07-2015)

Неплохо также оценить КИУМ фотопанелей в районе Петербурга. Особенно зимний.

Аватар пользователя Alex Grybin
Alex Grybin(2 года 5 месяцев)(23:20:46 / 07-07-2015)

Можно подумать, что сол-панели единственный возобновляемый источник энергии даже в районе С-П. )))

Аватар пользователя vleo
vleo(3 года 3 месяца)(19:55:10 / 07-07-2015)

Теперь по поводу реалий солнечной энергетики.

Берем данные солнечной батареи отсюда:

http://svetdv.ru/equipment.shtml 

Батарея площадью Sб = 1.640*0.992 = 1.6 кв.м. с номинальной мощностью Pб= 0.26 КВт, цена  Сб = 24.6 тыс. руб. ~= 0.5 КДолл.

Будем считать, что батарея работает 50% времени.

Мощность потребляея планетой Pп=16 ТВт.

В этом случае требуется следующие количество батарей: Nб = Pп / Pб / 50% = 16 ТВт / 0.26КВт / 0.5 = 123 Г

Цена для всей Планеты составит Сп = Nб * Cб = 123 Г * 0.5 KДолл = 61 Пдолл

Итак - первый Ops! - цена вопроса на реакторах DEMO была - 160 Тдолл.  Эффективные менеджеры, они МРАЗИ умеют считать-то хоть немного? Время окупаемости уходит в .... тысячи лет. Солнечные батареи в 3 тысячи раз дороже термоядерных реакторов.

Я допуская, что улучшение технологий, без каких-либо радикальных инноваций, аналогичных изобретению интегральных кремниевых микросхем, может снизить цену в 10 раз, в 100 раз - но вот не в 3000 раз!

Что касается площади батарей на всю Планету - Sп = Nб * Sб = 123Г * 1.6 = 196 Гиго кв.м.;

При длине экватора в 40Мегаметров, получаем ширину полосы батарей на экваторе - 196 Гиго кв.м / 40 М =

4.9 км., то есть около 5 км. Но, учитывая то, что океан занимает большую часть экватора, на практике - 20 км.

длиной - 10 тыс. км.  Не знаю, насколько ЭТО реально, но тоже как-то сложно вообрить - обслуживание, логистику, ремонт.

Аватар пользователя nictrace
nictrace(5 лет 9 месяцев)(20:58:56 / 07-07-2015)

предлагаете экранировать океан от солнышка панельками? Мда, пора искать другую планетку...)

Аватар пользователя stayer
stayer(5 лет 11 месяцев)(20:23:53 / 07-07-2015)

Этот Анпилогов сломался, несите другого...

Аватар пользователя Ещё не решил.

До слёз. Коротко и ёмко! 

Аватар пользователя Vladyan
Vladyan(2 года 6 месяцев)(20:51:42 / 07-07-2015)

Думаете, подменили?

Что-то в последнее время одолевают сомнения: а че это немцы хотят построить еще ветку Северного потока - вместо того, чтобы забацать в Сахаре ооооочень большую солнечную станцию. Дураки что ли, в мощь ВИЭ не верят?

Аватар пользователя nictrace
nictrace(5 лет 9 месяцев)(20:56:47 / 07-07-2015)

Ой! И правда подпись "Анпилогов" в конце статьи... Что-то его с ядерных перспекиив на солнце-то понесло? Это еще Циолковский знал, что Солнце посылает дохреналиад энегии на Землю, и гораздо больше, чем люди вырабатывают изо всех источников совокупно. И что вся энергия (ну, кроме атомной, наверно) - суть разные формы консервирования солнечной, даже лошадиная тяга :)

А вывод "фотовольтаика всех спасет" ну че-то совсем Соросом отдает, а никак не Алексеем)

Аватар пользователя theTurull
theTurull(4 года 1 месяц)(21:12:30 / 07-07-2015)

Пока непонятно, куда выведет мысль ОЙ, но статья интересная - безусловно!

Аватар пользователя Колхозник
Колхозник(2 года 4 месяца)(21:25:47 / 07-07-2015)

да,всё упирается.как всегда в третью часть,уравновешивающую.

Аватар пользователя Композитор
Композитор(3 года 1 неделя)(23:35:12 / 07-07-2015)

Галимая попса. КГ/АМ

Аватар пользователя maxvlad
maxvlad(5 лет 10 месяцев)(00:41:48 / 08-07-2015)

Мне интересно - а не проще чистое и окисляемое с хорошим выделением энергии что-нибудь на Луне выплавлять да на Землю самоходом спускать в виде слитков в пару тонн?

Аватар пользователя Крякодил
Крякодил(2 года 11 месяцев)(03:27:38 / 08-07-2015)

По-моему, в космос нужно выходить для расширенного воспроизводства энергии и материалов. Энергию принесёт Солнце, материалы брать из астероидов, Фобоса и Деймоса. Из силикатных астероидов получать кремний (для изготовления солн. панелей прямо в космосе), магний, алюминий и кальций - конструкционные материалы. Сам кальций имеет смысл использовать только в самом космосе - т.к. в атмосфере он слишком быстро окислится. 

Металлургия титана на Земле - невероятная му'ка: примесь кислорода в 0.1ат % делает титан непригодным к употреблению. При этом он термодинамически очень оксофилен. Резать, сверлить, и обрабатывать тоже очень неудобно по длинному ряду причин. Поэтому хотя титана в земной коре и много, его используют в очень небольших масштабах. А в космосе можно устроить титановую металлургию основанную на транспортных процессах, где тепло будет подавать само Солнце - и не заботиться о примесях воды или кислорода. Такими реакциями могут быть Ti+4HCl = TiCl4 + 2H2.

С помощью линз Френеля можно концентрировать свет на поверхности титановых деталей - и металлический титан будет осаждаться из газовой фазы. Таким образом можно организовать 3-мерную печать изделий из титана. Если двигать сразу много таких линз одновременно, то получится космический завод по производству титановых деталей - которые могут оказаться дешевле своих аналогов сделанных на Земле.

Железные астероиды можно расплавлять на орбите солнечным светом а затем медленно охлаждать. По мере кристаллизации основных компонентов (железа, никеля), основные примеси - платиновые элементы, золото, серебро, рений, вольфрам итд - будут концентрироваться внутри. Затем сбрасывать их на Землю, обеспечивая нас металлами - хорошими и разными. Как вариант - из железоникелевого сплава делать всякие детали на орбите.

Алюминий можно напылять на плоские поверхности - и делать зеркала для освещения заполярных городов. Или солнечных панелей находящихся на Земле.

Летучие вещества из комет (лёд, метан, аммиак) перерабатывать на кислород+водород. Использовать газы как рабочее тело и для дыхания людей во время редких посещений космических фабрик. 

Таким образом, запуская в космос минимальные массы и используя энергию Солнца, человечество может приспособить себе на пользу большое количество материалов и энергии в самом космосе. А из космоса сбрасывать себе на головы только самый лакомые кусочки - типа сердцевин переплавленных метеоритов, обогащённых дорогими металлами, и титановых деталей. Соответствующие энергоёмкие производства на самой Земле можно будет закрыть.

Луна из списка исключается. 

Аватар пользователя Хурон
Хурон(4 года 9 месяцев)(15:57:27 / 08-07-2015)

 Да, идея "носится в воздухе":

"

Хурон 10 июня 2009, 20:45:14 Ресурсы Земли заканчиваются, взять дополнительные можно только извне, а именно из космоса. В ближнем космосе энергия есть - в СССР даже рассматривался проект внеатмосферной солнечной электростанции с передачей энергии на Землю пучком микроволнового излучения. В космосе есть минеральное сырье - пояс астероидов представляет собой расколотую до самого ядра планету, разработка интересующего участка не требует создания шахт, достаточно отбуксировать выбраный астероид чуть ближе к Солнцу. Заслуживают внимания так же "опасные" астероиды, пересекающие орбиту Земли - так может быть решена и пресловутая "проблема метеоритной опасности". Разработка породы может быть осуществлена методом электронно-лучевого испарения вещества в вакууме с магнито-динамической сепарацией вторичного ионного пучка (по методу масс-спектрографии). Таким способом можно получать свехчистые вещества, вплоть до моноизотопных. Источник энергии - солнечная электростанция. Стоимость таких материалов на Земле больше чем у платины, так что проект окупится за разумное время. Даже то, что добыча сырья электронно-лучевой пушкой и магнито-динамическая сепарация полученного материала очень энергозатратна, компенсируется достаточным количеством сравнительно дешевой энергии и тем, что затраченная электрическая энергия переходит в форму химической энергии "чистого" вещества и, таким образом, не теряется безвозвратно. Требует решения проблема накопления газообразных и летучих веществ в вакууме. Возможные способы - "наморозка" и метод "лейденской банки".
Доставка грузов с орбиты на Землю за счет торможения в атмосфере не требует больших затрат топлива. Термостойкие контейнеры для доставки продукции должны "выпекаться" тоже в космосе для снижения издержек системы.
Следующий этап - перенос в космос собственно производства, сперва микроэлектронного (сейчас его легче всего автоматизировать до полной "безлюдности"), затем химия и металургия.
Перенос производственной базы в средний космос обладает рядом существенных преимуществ - близость к богатым источникам энергии и сырья снижает транспортные издержки, и без того низкие из-за невесомости , снимает все экологические ограничения на на ресурсо- и энергопотребление, существенно удешевляет современные "высокие" технологии требующие высокого вакуума, снижает затраты на доставку готовой продукции - с околосолнечной орбиты одинаково баллистически доступна любая точка на поверхности Земли, Луны, Марса или Венеры.

В чистом поле, имея компьютер подключенный к "беспроводной" глобальной сети, любой "некто" может заказать себе чум из каталога Технологического сервера, который будет изготовлен на орбите из сверхчистых моноизотопных материалов, упакован в термостойкую капсулу, и орбитальные буксиры сбросят эту капсулу в земную атмосферу так, что бы готовый к употреблению чум приземлился прямо на лужайку заказчика (с круговым вероятным отклонением (CEP) от цели не более 200 метров). Кому "чум" покажется маловат, может воспользоваться установленными на компе средствами проектирования проектов типа "CAD". Если проект проходит технологический контроль сервера, он заноситься в общедоступный каталог - никаких "авторских прав", безвозмездно. Это плата за пользование системой. 

"

"06 сентября 2011, 21:35:35

На мой взгляд, более важным моментом является проработка "экономической" компоненты "колонизации". Каждый шаг должен быть "реентабельным". В Пространстве имеется избыток энергии - солнечной энергии. Но ее очень сложно достаточно безопасным способом оттранслировать на Землю. Значит ее нужно использовать прямо там. Для добычи и обогащения сырья - на первом этапе. Легче всего разрабатывать астероиды - геологоразведка заменяется простым внешним осмотром, ничтожная гравитация астероидов позволяет обеспечить доставку добытого на Землю дешевле, чем пароходами. С Земли нужно доставлять для этого не тонны топлива, а большие упаковки парашютов и микро-полунано-модули системы индивидуального наведения "блоков" на "цели". Термозащитная грузовая капсула может быть простой глыбой намороженного льда (воду можно синтезировать из добываемых веществ) - принципиальных ограничений на массу возвращаемого на Землю груза в данном случае нет.
Ну а когда в Пространстве будет и избыток дешевой энергии, и любого (сверхчистого моноизотопного) сырья, туда же, по всем законам экономики, потянется и производство.
А вот когда в Пространстве будет развернут энерго-производственный комплекс неограниченной мощности, тогда уже можно успешно колонизировать все, что угодно - во всяком случае то, что еще никем не занято в Солнечной системе. "

"


Цитата: НАлЕ от 06.09.2011 23:46:49Все, на этом можете поставить точку (ну, может многоточие на долгие годы).
Пока не появятся средства вывода грузов на НОО, превосходящие нынешние хотя бы на порядок по грузоподъемности и хотя бы на порядок дешевле (за единицу веса. выводимую на НОО), ни о каком освоении даже ближних небесных тел (типа Луны) и речи не может быть.

Прежде чем "безвозмездно" (то есть даром) советовать кому то, где расставить точек, следовало бы разобраться в сути обсуждаемого вопроса. На первом этапе "небесных тел типа Луны" - не осваиваем.
Вывести нужно, из крупного, около 10 тыс. кв. м солнечных батарей и электронно-лучевую пушку с магнитным сепаратором. Без людей. Автомат. Выведенное снабжается электрореактивными двигателями - и вперед, к ближайшему, заранее выбранному, астероиду.
После этого "выводить" уже ничего не нужно, только тупо принимать грузы, падающие с неба прямо в руки. И копить бабло на следующий "аппарат".
Это - тактика.
А "стратегия" - это как раз именно что на долгие годы. На базе созданной базы - "освоение небесных тел любого типа".

"

"

Цитата: НАлЕ от 07.09.2011 15:31:50Для того, чтобы было "наоборот", надо сначала сделать "туда". Чтобы доставить Ваши 10 000 кв. м СБ с прочим барахлом "туда" нужно запустить пару Протонов. А 1мВт мощности (на самом деле, как мы выяснили, еще меньше) ничего не решит.

PS. Так понимаю, Вы хотите высадиться на астероиде, развернуть эти самые 10 000 кв. м СБ и, используя, получаемую энергию, притарабанить астероид на орбиту Земли? Уже задачка нетривиальная, как бы не на порядок сложнее долгожданного Фобос-Грунта, запуска которого с надеждой и страхом ждут в ИКИ, в "Лавке" и во всем Роскосмосе.
Ну ладно, доставили на НОО, а дальше-то что с ним делать? ???


Не так понимаете. Некоторые астероиды потому и "опасные", что их орбиты пролегают очень близко от Земли.
После вывода "балалайки" на НОО, сразу же полностью разворачиваются солнечные батареи и "она" уже на своей электротяге направляется на гелиоцентрическую орбиту к одному из "опасных астероидов" , представляющих коммерческий интерес своим составом. "Высадится" на него не получится - сила тяжести астероида почти неощутима. После причаливания и захвата включается бортовая электронно-лучевая пушка и начинает разрушать интересующую породу (проверяли - гранитный булыжник "режется" в вакууме электронным лучем как масло ножом). Вторичный ионный пучек, состоящий из деструктурированной породы астероида, отклоняется в магнитном поле от катода и направляется на мишени-сборщики "сверхчистых веществ", находящиеся под более отрицательным потенциалом, чем катод. Когда того или иного вещества наберется достаточно (а будет получатся что то вроде моноизотопной "проволоки"_), его снабжают парашютом, системой наведения и "пакуют" в лед из воды от "топливных элементов", загружаемых тут же полученным из той же породы кислородом и водородом. "Наноразумные" космороботы дают "пакету" пинка, так, чтоб он догнал Землю по "догоняющей" гелиоцентрической траектории, что обеспечивает его вход в атмосферу на сравнительно невысокой скорости.
И так до тех пор, пока "опасный астероид" лет через двадцать совсем не закончится. Но пока он еще не испарился окончательно, им можно и чуть чуть порулить, ну чтоб не был таким уж "опасным".

"

"

Цитата: НАлЕ от 09.09.2011 16:32:42....................
Формула-то говорит как раз о том, что если повышаем тягу (обеспечиваем большее ускорение) , то растут и затраты э\энергии в единицу времени (потребная электрическая мощность), если же повышаем импульс (повышаем экономичность путем снижения расхода рабочего тела), то опять-таки, повышается та самая потребная электрическая мощность.
.................


"Формулка" оказалась вполне полезной, только пользовать ее нужно в паре с формулой Циолковского - что б видеть "оба конца палки". При таком рассмотрении выясняется, что если ехать за 4% стартовой массы на одном мегаватте электротяги получается слишком долго, то за 10% массы можно уйти "с рейда" уже чуть менее чем за 100 дней. Так что ничего "фатально невыполнимого" при заявляемых параметрах как бы не наблюдается.
Дальше, в открытом Пространстве, вполне можно идти на "магнитном парусе" - тут Вы правы. Понятно, что эфективная площадь такого паруса будет в разы больше, чем линейные размеры формирующей его конструкции (для Земли диаметр "ударной волны" магнитосферы "по миделю" составляет примерно 2х10R). Но что бы "рулить" такой "яхтой", кроме паруса нужна дополнительная "стабилизирующая пара сил" - у "морской яхты" эту роль выполняет "килевое" гидродинамическое сопротивление воды. У "яхты космической" нужно тогда организовать такое распределение конструктивных масс, что бы оно создавало эффект "гравитационной стабилизации" - тогда появится возможность применять более эффективный "тонкопрофильный сверхзвуковой магнитогидродинамический парус".
Таким же образом, очень отдельными грузовыми "парусниками" можно будет буксировать и грузы к Земле, выполняя при этом все необходимые "коррекции орбиты" так, что бы "полезные грузы", после их сброса "носителем" на рубеже не ближе (15...20)R, входили в атмосферу Земли по "догоняющей траектории" на скоростях менее 5 км/сек.

PS
Если когда нибудь удастся решить проблему с надежной защитой от "космических лучей", то такие обитаемые "яхты" смогут сколь угодно долго находиться в "автономном плавании" без захода в "порты" - пополняя запасы веществ "перевариванием" мимолетящих астероидов. И для эффективной "гидропоники" у них будет вполне достаточно и пространства, и электроэнергии, и воды.

"

...На мой взгляд, именно вот эта "потенциальная автономность" делает такие проекты "непопулярными" у власть предержащих (как известно, власть есть тотальный контроль над "легко_извлекаемым ресурсом", причем именно эта "легко_извлекаемость" в принципе и обеспечивает "маржу" для организации непроизводящего силового контроля над "ресурсом", что и позволяет Власти вообще осуществляться в форме "физически реализуемого" феномена) - невозможность "контролировать ресурс" с Земли приведет к тому, что Власть "уйдет в Космос" и тогда уже будет оттуда "контролировать" Землю, как это описано у А.Азимова (И.Азимовича) в "Стальных пещерах".

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...