Техника и технологии
Что день грядущий нам готовит?..
Вы заметили: уже несколько десятилетий не происходит прорывных изменений в жизни нашего планетарного общества? Я имею в виду изменения такого рода, как овладение энергией электричества и атомной, выход на арену царицы Нефти, а вместе с нею автомобиля, изобретения радио, телевидения и компьютера, начало воздушных перелетов и освоение космоса, появление интернета.
Конечно, в последние десятилетия экраны телевизоров и компьютеров стали плоскими, интернет значительно усовершенствовался, мобильные телефоны вытесняются смартфонами, но все это является развитием имевшегося ранее, что тоже незаметно меняет нашу жизнь, но прорывами это назвать нельзя.
Короче говоря, что-то мы застоялись. Так долго продолжаться не может, и появились наметки на новые прорывы в технике и технологиях, которые сулят существенные изменения в жизни человеческого общества. О них мы вам сегодня и расскажем.
Сланцевая революция
Один из этих прорывов, правда, уже не новость, ему уже несколько лет. Но его значение только начинает осознаваться. Речь о разработанной в США технологии добычи из сланцевых пород газа, а затем и нефти. Весь ужас этого прорыва (для господствующих на рынке газо- и нефтедобывающих стран) состоит в том, что содержащие огромные запасы газа и нефти сланцевые пласты имеются чуть ли не везде.
Маурицио Молинари в «La Stampa» 30 июля в статье «Американская нефть угроза для Саудовской Аравии» писал: «Спрос на нефть на мировых рынках падает, и Саудовская Аравия задумывается о диверсификации источников получения доходов в государственную казну.
Почему Эр-Рияд хочет диверсифицировать источники доходов? Североамериканская сланцевая нефть является угрозой для Саудовской Аравии, такого мнения придерживается аль-Валид бен Талал, принц-миллиардер и мировой финансист. Он написал письмо министру нефти Саудовской Аравии, с тем чтобы предупредить о риске короткого замыкания для экономики ваххабитского королевства. В последний год 92% доходов Саудовская Аравия получила от продажи сырой нефти, но спрос на этот товар в мире постоянно снижается из-за появления североамериканской сланцевой нефти. Таким образом, нам следует диверсифицировать источники доходов, пишет миллиардер.
По прогнозам ОПЕК, в 2014 году мировой спрос на нефть снизится на 250 тыс. баррелей в день из-за роста добычи сырья в Северной Америке. Аль-Валид уверен, что со временем эта тенденция будет только нарастать, поскольку и другие страны, начиная с Великобритании, решили добывать сланцевую нефть, порой сопутствующую сланцевому газу »
Итальянскому журналисту 2 августа в британской «Financial Times» вторит Анна Файфилд в статье «Сланцевый потенциал может изменить реалии мировой торговли». Ссылаясь на нового министра энергетики США Эрнеста Мониcа, журналистка сообщает: «Разработка всех известных месторождений сланцевого газа в Китае и Европе может изменить природу международной торговли энергоносителями. Очевидно, если все сланцевые мировые запасы 1200 трлн. кубических футов в Китае, сотни триллионов кубических футов в Европе и в Восточной Европе если все это будет разрабатываться, это явно повлияет на торговые потоки, сказал Монис за завтраком, организованном газетой The Christian Science Monitor.
По прогнозам Международного энергетического агентства, США с их сланцевым бумом обгонят Саудовскую Аравию и Россию и превратятся к 2020 году в крупнейшего мирового производителя нефти».
Подобное мнение 9 августа в издании «Il sole 24 ore» Витторио Эмануэле Парси высказал в статье «Сланцевый газ, энергия раздора»: «В ближайшие годы станет понятно, настанет ли новый американский век Постсоветская Россия, в особенности при Путине, никогда не делала тайны из того, что заменила идеологические ресурсы энергетическими, что она налаживает отношения с Китаем и старается не отпускать от себя центрально-азиатские и кавказские республики, а также оказывать давление на европейские государства
Америка своей военной, культурной и экономической мощью явно превосходила Россию, но России никогда не приходилось бояться того, что США могут соперничать с ней в роли провайдера энергии для своих союзников. Так было до последнего времени.
Но ситуация может очень скоро начать меняться, если при помощи сланцевого газа Америка вновь станет крупным производителем и экспортером энергии, каким она была до 1940-х годов. Америка, способная обеспечивать собственным союзникам не только военную протекцию, но и снабжать их недорогим энергетическим сырьем, может испытать искушение вновь подтвердить свое мировое лидерство, ослабляя попытки русских вернуть влияние в Европе через сеть трубопроводов Газпрома».
Таким образом, «сланцевая революция» может уже в течение ближайших нескольких лет в корне изменить расклад геополитических сил в мире. Огорчает то обстоятельство, что Германия из-за чрезмерного влияния зеленых плетется в хвосте этой «революции».
На пороге еще одна энергетическая революция?
«The Wall Street Journal» 29 июля опубликовала статью Бена Лефевра «Ученые ищут возможности разработки месторождений гидрата метана в Арктике и на дне океанов», в которой говорится: «Ученые из Японии и США утверждают, что подошли ближе к открытию нового источника энергии гидрата метана, кристаллической формы природного газа, обнаруженной в вечной мерзлоте Арктики и на дне океанов.
При комнатной температуре кристаллы интенсивно выделяют тепло, что дало им название ледяной огонь. Приблизительно 700 тыс. трлн. кубических футов этого вещества, разбросанного по всему миру, может содержать больше энергии, чем все ранее открытые месторождения нефти и газа вместе взятые, утверждают исследователи из U.S. Geological Survey.
Коммерческая добыча гидрата метана, как ожидается, станет возможной не ранее чем через десятилетие если она вообще начнется. Опробуются различные технологии сбора газа, пока единый подход не выработан, и обходится это слишком дорого.
Огромное число людей по всему миру работают в этой сфере, отмечает Кэролин Руппел, глава U.S. Geological Survey по проектам газовых гидратов. Правительства многих стран вступили в игру. Правительство Японии, страны, где в настоящий момент природный газ стоит в четыре раза больше, чем в США, после успешных экспериментов по бурению в марте обещало сделать добычу гидрата метана главенствующим направлением к 2023 году.
В рамках спонсируемых правительством испытаний у южного побережья острова Хонсю буровая установка проникла на глубину 2 тысячи футов под дном океана. С помощью специального оборудования было снижено давление вокруг кристаллов гидрата метана, что разделило их на газ и воду, а затем 4,2 млн. кубических футов газа было выкачано на поверхность. Это не так много, но достаточно, чтобы убедить японских ученых в возможности добычи большего количества природного газа.
Если Япония сможет выполнить свое обещание начать экономически выгодное производство природного газа из месторождений гидрата метана у своих берегов, она может пережить бум природного газа, сопоставимый с тем, который происходит в Северной Америке из-за фрекинга полагает Сурия Раджан, аналитик IHS CERA».
Третья революция, скорее экологическая
О ней на сайте groups.google.com 25 февраля в статье «Заправка автомобилей в скором будущем... по Израильской системе» поведал миру Александр Локтев.
Он пишет: «Ну, как можно это терпеть? Они же обанкротят г. Путина и всех его арабо-иранских друзей! Хватит цивилизованному миру зависеть от никчёмных обладателей горючего. Израильская компания заправит машины алюминиевым порошком.
12 лет разработок подошли к победному финалу, и израильская компания Alchemi
Resefrch создала и запатентовала реактор, работающий на
алюминиевом порошке. В реакторе, температура которого составляет 900 градусов
Цельсия, алюминий вступает в реакцию с водой, в результате чего образуется
водород и оксид алюминия. Полученный таким образом водород используется в
качестве топлива для топливных элементов. Водород также можно сжигать для
вращения турбины.
Тепло, выделяемое в ходе реакции, используется для поддержания температуры в реакторе, создавая, тем самым, самоподдерживающуюся систему. Побочный нетоксичный продукт оксид алюминия перерабатывается на соответствующих производствах обратно в алюминий.
Автомобили, работающие на таком реакторе, могут заправляться за несколько минут
засыпал порошок и всё! Глава корпорации Гидеон Ямпольский рассказывает о своём
детище: Это будет электромобиль, который сможет проехать 2.400 км на одном
топливном баке размером с бак у вас в машине. Хотя топливный бак, заполненный
бензином, позволит вам проехать только 700-800 км
Полученный водород превращается в электрическую энергию и тем самым
заменяет собой батарею в электромобиле. Водяной пар, образующийся в результате
реакции, охлаждается и используется в новом цикле. Таким образом, система не
требует дозаправки водой, расходуется только алюминий.
С точки зрения экологии машина с алюминиевым реактором практически идеальный транспорт. Ни один из реагентов или продуктов реакции не является токсичным веществом. Отработанное топливо не улетучивается в атмосферу и не оседает вдоль дороги, а используется вновь и вновь, экономя небезграничные ресурсы планеты.
В данный момент подписан контракт на разработку таких автомобилей с одной из
ведущих авто-корпораций, чьё название является коммерческой тайной. Появление
этих авто на рынке в серийном варианте ожидается к 2018 году.
Трудно переоценить, как эти технологии способны изменить геополитику.
Похоже, что кому-то придётся очень больно упасть с пьедестала, а нефтяные
короли превратятся в корольков. Конечно, это не избавление от нефтяной
зависимости, поскольку для органического синтеза это сырьё пока необходимо. Но
это пока
А там ещё что-нибудь придумаем...»
Наш комментарий. Описанная в статье «революция» интересна и, видимо, реальна. Но, в отличие от двух выше описанных, это «революция» скорее экологическая. Она, возможно, позволит также несколько снизить транспортные расходы. Но она не «обанкротит г. Путина и всех его арабо-иранских друзей», и вследствие нее «нефтяные короли не превратятся в корольков».
Автора подвело незнание элементарных законов природы. Он с легкостью необыкновенной заявляет: «Побочный нетоксичный продукт оксид алюминия перерабатывается на соответствующих производствах обратно в алюминий». Но это будет, в принципе, тот же процесс, который происходит на алюминиевых заводах, где из глинозема получают алюминий. Не зря эти заводы строят вблизи мощных электростанций, ибо они потребляют много электроэнергии.
Чтобы окись алюминия превратить снова в алюминий теоретически надо затратить столько же энергии, сколько высвобождается при окислении алюминия водой, а в реальности даже несколько больше, ибо ни один технический процесс невозможно осуществить с КПД 100%.
Геополитику данное изобретение не пошатнет. И для получения электроэнергии, чтобы из окиси алюминия получить чистый алюминий, опять придется идти на поклон к «г. Путину или его арабо-израильским друзьям», если нас не освободят от этой необходимости две описанные выше революции. К сожалению, «что-нибудь придумать», чтобы обойти законы физики никому еще не удавалось и не удастся в будущем.
В статье много небрежностей. Например: «Водород превращается в электрическую энергию»
Сказанное не помешает нам пожелать удачи Гидеону Ямпольскому и его фирме в воплощении его красивой и, надеемся, плодотворной идеи.
Революция в наземном транспорте
Андрей Васильков 19 июля на сайте computerra.ru в статье «Гиперпетля: подробности о грядущей революции наземного транспорта» сообщал: сообщал: «Прототип первой гиперпетли будет представлен 12 августа 2013 года. Однако ещё до официальной презентации стали известны подробности об устройстве этого фрагмента целой сети транспорта будущего, который вскоре изменит представление о путешествиях. За проектом Hyperloop стоит один из величайших предпринимателей современности Элон Маск. На его счету создание электронной платежной системы PayPal, компании по выпуску электромобилей Tesla Motors и частной космической корпорации SpaceX.
С таким блестящим портфолио не трудно привлечь колоссальные инвестиции и заручиться реальной правительственной поддержкой. Сейчас уже мало кто сомневается, что коллективу под руководством Элона Маска по силам устроить революцию наземного транспорта.
Как средство доставки пассажиров гиперпетля имеет целый ряд преимуществ. Её работа не зависит от погоды, капсулам не требуется жёсткий график отправления, столкновение исключено, возможность аварии сведена к минимуму, а время в пути сокращается даже по сравнению с самолётом. Добавьте ещё тот факт, что отправление и прибытие совершаются в центре города.
Будет ли труба заполнена воздухом, чем-то ещё или же в ней создадут глубокий вакуум пока официально не сообщается. Однако последнее куда более вероятно. По гиперпетле вы попадете из Сан-Франциско в Лос-Анджелес меньше чем за тридцать минут, говорил Элон Маск на июньской конференции All Things Digital. Её строительство предполагается вдоль имеющихся скоростных шоссе и железнодорожных путей.
Простой расчёт показывает, что средняя скорость перемещения составит более 268 м/с. К середине пути капсула с пассажирами сможет разгоняться почти до скорости звука в воздухе, однако из самой трубы воздух, скорее всего, будет удалён для снижения сопротивления
Конкуренция с существующей системой пассажирских перевозок обостряется не только из-за скоростных, но и из-за ценовых преимуществ. Путешествие обойдётся гораздо дешевле, чем авиаперелёт или использование любого другого вида транспорта, отмечает Элон Маск.
Отвечая на вопрос о затратах энергии, он тоже полон оптимизма: Мы могли бы сделать гиперпетлю самодостаточной в плане обеспечения энергией. Солнечные панели, установленные вдоль её трубы, с лихвой покрыли бы её потребности.
Сейчас ближайшими конкурентами проекта Hyperloop считают поезда на магнитной подушке (маглевы). В них используется тот же принцип магнитной левитации, позволяющий устранить трение колёс. В июне один из новых японских поездов серии L0 смог разогнаться свыше 500 км/ч и установить новый рекорд.
Маглевы интересны тем, что опираются на отработанные технологии. Они не первый год курсируют между станциями в Японии и Китае, перевозя тысячи пассажиров ежедневно. У них огромная грузоподъёмность и реально доказанная безопасность.
Среди недостатков маглевов обычно указывают потери энергии на преодоление сопротивления воздуха. Ради его снижения перед кабиной моторного вагона установлен стреловидный обтекатель, длина которого в последних версиях увеличилась до пятнадцати метров.
Хотя набегающий поток и создаёт необходимую подъёмную силу, сопротивление воздуха остаётся главным ограничивающим фактором для маглевов. При скорости свыше трёхсот километров в час резко нарастают вибрации и шум, а пылевые частицы действуют как абразивная обработка.
Необходимость вакуума внутри Hyperloop не вызывает сомнений и у Джорджа Мейза (George Maise), эксперта проекта Maglev 2000. За счёт удаления воздуха из канала гиперпетли можно достичь как минимум втрое больших скоростей уже на начальном этапе. Магнитная левитация в безвоздушном пространстве имеет очень мало скоростных ограничений. Они больше связаны с тем, что пассажирский транспорт должен оставаться комфортным и не подвергать людей значительным перегрузкам.
В случае поддержания вакуума остаётся риск разгерметизации, но вряд ли пассажирам будет что-то реально угрожать внутри системы, разработанной инженерами компании с опытом создания космических транспортных аппаратов.
Гораздо более значимы на данном этапе обычные проблемы такие как выбор места для строительства и создание идеально прямых участков петли протяжённостью в сотни километров».
Наш комментарий. В приведенном сообщении много неясного, начиная с названия описываемой системы «Гиперпетля». Почему «петля»? Но проект, видимо серьезный. Он изменит не только наземное сообщение, но и воздушное: авиации останутся лишь межконтинентальные перелеты.
Будем следить за дальнейшими сообщениями на эту тему.