Комментарии 28
Выработка солнечной энергии (думаю и ветряной) имеет проблему непостоянства.А выработка энергии молний имеет проблему непостоянства в квадрате… мало того что грозы бывают реже пиков ветра/солнечной выработки, так еще и во время грозы сами молнии это очень концентрированные и короткие выбросы энергии. Вкусные, это да — чистая энергия в бесплатной низкоэнтропийной форме. Но как такую энергию использовать? И снова натыкаемся на проблему хранения. Молнию ведь нужно куда-то словить и постепенно преобразовать. А конденсатор с необходимыми параметрами будет очень дорог по сравнению с худшими аккумуляторами, если считать в $/кВт*ч. И он будет простаивать большую часть времени впустую (если бы еще можно было дешево вызывать молнии в определенную точку… я занимался подобными экспериментами с рентгеновской инициацией пробоя, пока результаты сомнительные).
Вы правы, проблем выше крыши. Если бы они очевидно решались, то я бы не писал этот пост, потому что уже бы давно все этим пользовались. Мы блуждаем в поисках энергии. Я как бы представил, что будет если мы найдем её. Не в том плане, как бы радовались и что смогли, а в том плане, какие-бы вопросы мы должны для этого решить одновременно. Поэтому, не будучи профессионалом в этой области, я лишь косвенно могу судить, какой решение может быть найдено, обдумав проблемы стратегически, а не тактически. Извините, если зря обнадежил, но возможно это наведет кого-то на мысль практической реализации.
Мы все так или иначе в одной лодке, внес посильный вклад, пытаюсь отработать потраченную на меня энергию )
А вы уже определились с физическим смыслом понятия "энергия"? Что именно Вы собираетесь накапливать и хранить?
Я вижу дисбаланс одной формы энергии относительно других. Вижу, что она скапливается в нашей атмосфере. Я не могу утверждать наверняка, как и в виде какой формы эту энергию необходимо взять и в какую форму перевести или вывести за пределы Земли. Я лишь рассказал, что есть дисбаланс, который так или иначе придется решать. Да, написал про молнии, но не буду держаться за них двумя руками. Просто они наиболее очевидное решение, но не значит, что основное и верное. Очевидно, что мы на сегодня, что-то недоизобрели, нечто такое, что завтра может превратить кажущиеся сегодня невероятным в элементарное дело.
Одним словом, я хочу сказать, что использование на сегодняшний день АКБ, как средство хранения энергии в промышленных масштабах крайне неэффективно.
Поэтому энергию хранят в солевых растворах и водороде. Единственная проблема перелива энергии в водород был низкий КПД, но вроде бы в этом году с проблемой создания постоянного водородного потока и с условиями возникновения этого состояния наконец разобрались. Понятие эффективности вообще вещь относительная. Представляете, насколько неэффективен был первый самолет? Когда у вас на неделю отключится централизованное энергоснабжение по любым причинам все станет выглядеть совсем по другому. И эффективность вам нужна будет в последнюю очередь.
Добываем атмосферное электричество / Хабр
Читайте комменты. (с)
Эффективность преобразования тепловой энергии атмосферы в молнии такова, что КПД паровоза кажется чрезвычайно высоким
Надо построить вакуумированные трубопроводы "Юг-Север" с зеркальной внутренней поверхностью и транспортировать по ним концентрированные солнечные лучи, как по оптическому волокну.
У оптоволокна есть эффект полного внутреннего отражения. С зеркалами такое не прокатит, 10-100 отражений и свет превратится в тепло на стенке труб, расплавляя их заодно.
С эффектом полного внутреннего отражения не прокатит т.к. будет греться светопроводящий материал.
Однако имеем такую новость:
Физикам из Массачусетского технологического института впервые удалось создать «идеальное зеркало» — материал, который без искажений отражает световые волны. Теоретически, это позволяет создать «вечную ловушку» для световых лучей
Очень интересный эффект. Но очень лабораторный.
Фотонный кристалл с наноструктурированным покрытием из нитрида кремния отразил 100% фотонов c определенной длиной волны под углом 35°.
Только для луча лазера актуально.
Обычный свет придется преобразовывать на месте в электрическую энергию и транспортировать по ЛЭП напряжением в мегавольты. Или альтернатива производить водород и передавать водород по трубам. Или сверхпроводящими линиями.
Тут есть несколько гипотетических вариантов:
- изучить эффект и найти другие материалы, полностью отражающие свет. Если это наблюдается для одного материала, могут быть и другие
- использовать внутреннее покрытие из нескольких слоёв стекла с разными показателями преломления. Т.е. отражающее покрытие, работающее на принципе полного внутреннего отражения
Мне кажется найти материал со 100% отражающей способностью будет очень перспективно. Не сверхпроводимость конечно, но тоже очень хорошо.
Теплопровод Плющева, лучевая версия.
Для себя вывел простую формулу, экология = деньги, что дешевле то и экологичнее, если не так, то это упущение госрегулирования штрафами и налогами
Вы еду самую дешевую покупаете потому что она экологические?
Тут похоже другое. Есть например хлеб, ценой 0.2$ из грубого зерна. И есть хамон за 500$. Хлеб делается из зерна выращенного в нашем районе, просто перемолотое зерно и запеченное в печке. Хамон же сложная и энергозатратная продукция. Сначала растет "мясо", которое кормят тем же зерном 20-кратно превышая вес собственный. Потом сложная ферментация в течение 15 месяцев, ручной труд и транспортировка на другой конец планеты.
Выброс СО2 от хлеба 1 единица, от хамона 1000 единиц условно.
Так же и траты денег можно конвертировать во вред экологии. Кто зарабатывает 10к на порядок тяжелее для экологии, чем зарабатывающий 1к. То есть формально можно отказаться от пакетиков пластиковых, покупать всё в бумажных пакетах. Сэкономить 10 грамм пластика, что экологично. А потом слетать на выходные на Мальдивы, сжигая 10 тонн керосина, что напрямую превращается в СО2. Мы видим как-бы верхушку айсберга, но не обращаем внимания но то, что скрыто глубже. Затраты денег косвенный признак значительного экологического вреда.
Давайте сравним одинаковые штуки. Сыр и "сыр". Или мороженное аналогично. Что вам больше хочется.
То что дешевле сделано из растительного жира, произведенного черти где. То что дороже из молока, вероятно местного молока. Что экологичнее и что вы купите? И почему?
Всё то же самое. Растительный жир меньше вредит экологии, произведено далеко в теплых странах где 4 урожая в год. Затраты энергии и ручного труда почти отсутствуют, если сравнивать с животными жирами.
Масло получают из мякоти плодов растения. Плоды с размером в сливу собраны в гроздья. Их вес примерно 30-35 кг. Внутри плодов масличной пальмы находятся семена из которых получают пальмоядровое масло.
Так почему же пальмовое масло самое дешевое? Во-первых, масличная пальма дает по несколько урожаев в год. А во-вторых, это растение обладает высокой урожайностью и масличностью плодов (до 70%).
На мировых рынках тонна пальмового масла стоит 508 $. Для сравнения цена тонны подсолнечного масла - 705 $, рапсового - 761 $, соевого - 655 $.
Важно то, что фракции пальмового масла можно использовать без какой-либо дополнительной обработки. Пальмовым маслом смело можно заменить маргарин, который по мнению некоторых ученых опасен для здоровья человека.
Сливочное масло для сравнения в розницу стоит 10 000$ за тонну.
Итак, себестоимость молока условно 15-20 рублей за литр. Бурёнок нужно кормить, доить, пасти, лечить и т.д. - это расходы фермерского хозяйства, заложенные в цену на начальном этапе.
По полезности молока тоже тут условно всё. Животных например могут лечить очень большими дозами антибиотиков, то есть буквально у ветеринара задача не дать ему умереть, вкалывают антибиотики за разумными пределами и это всё в молоко идет. Растительные продукты так не загрязняются.
Под моей экологичностью имелся ввиду вред экологии, а не полезность пищи, но sim31r привел хорошие примеры и с полезной едой
Я соглашусь с Вами, но не полностью. Думаю, что вопрос экологии можно решать двояко:
1) мы находим новые ресурсы, чтобы частично покрыть старые проблемы, но при этом создать новые проблемы, пусть и даже более энергозатратные, но за то отложенные.
2) мы не находим новых ресурсов и начинаем жесткую экономию, экология = деньги
Первый вариант развитие, второй стагнация. В конечном счете, в моем понимании, мы должны научиться тонкому управлению энергией, как стихией, а не возможностью обладания ей. Стать некими "демонами Максвелла", которые научатся создавать порядок и искусно "упаковывать" возросшую энтропию хаоса в ...
Решение проблемы с парниковыми газами уже давно инициирована в программах развитых стран, она заключается в сборе co2 из атмосферы использую возобновляемую электроэнергию и избытки от нее ( смотри закон о налогообложении выбросов co2 при производстве принятый европейским союзом). Многие процессы еще на экспериментальных стадиях, но курс уже обозначен.
А на счет неэффективности накопительных батарей я с вами совсем не согласен, у меня дома 10 kWh аккумулятор от heawei построенный на базе LFP а так-же автомобиль Тесла с такой-же технологией, и потери в зарядки никогда не превышают более 5%, обычно 2%. С такой эффективностью аккумуляторов никакой речи о хранении энергии в водороде и других тому подобных, не идет.
Это не решение, а заморозка проблемы. Вопрос накопившегося тепла в атмосфере не решается. Со временем придется строить не солнечные панели улавливающие энергию, а солнечные отражатели полученной энергии обратно в космос. А ту энергию, что будем все таки оставлять - будем дозировать между собой. Лучше чем ничего, выигрываем время на поиск настоящего решения. Решение, это когда не только у Вас, а у всех нас будет доступ к энергии и средствам конвертирующим её в работу.
Автор, о чём Вы вообще говорите? Вклад солнечной энергии в общий тепловой баланс земли составляет 99,98%, причём из оставшихся 0,02% лишь крохотная часть это деятельность человека, остальное это геотермальные процессы, распад природных радиоактивных элементов и т.п.. Даже увеличь мы выделение тепловой энергии в 100 раз, что, я практически уверен не произойдёт никогда, потому что это просто не нужно с такими изменениями в численности населения, это не повлияет на тепловой баланс ровно никак. Вот что влияет на тепловой баланс, так это состав атмосферы (который человечество успешно меняет), так как он определяет как быстро энергия солнца уходит обратно в космос. Т.е. достаточно было погуглить и статью можно было не писать.
Сколько энергии Вам потребуется чтобы изменить состав атмосферы Земли? или сколько энергии и времени Вам понадобится для переустройства жизни на Земле, чтобы уменьшить антропогенный вклад в изменения атмосферы? Сколько времени и энергии уйдет на изменение отражающей способности части Земли? А что Вы будете делать когда так или иначе произойдёт изменение прозрачности атмосферы из-за непредвиденных не антропогенных происшествий планетарных масштабов?
Неспособность убрать тепло из атмосферы, это Дамоклов меч, который будет всегда над нами. Что уж говорить о покорении других планет. Очевидно, что при такой возможности легче будет адаптировать для жизни Венеру, чем Марс.
Проточные ванадиевые аккумуляторы хорошо решают проблему хранения энергии и уже активно используются.
Как побороть энергокризис и жить дальше