See imeline maailm, mille oleme kaotanud. 6. osa

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Alusta Väike eessõna jätkule

Selle töö eelmine viies osa ilmus minu poolt kaks ja pool aastat tagasi, 2015. aasta aprillis. Pärast seda proovisin mitu korda järge kirjutada, kuid töö ei läinud edasi. Ilmusid kas uued faktid või teiste teadlaste tööd, millest oli vaja aru saada ja suuresse pilti mahtuda, siis tekkisid uued huvitavad artiklite teemad ning vahel kuhjus palju elementaarset tööd lihtsalt kokku ning füüsiliselt ei jätkunud millegi jaoks aega ja energiat. muidu.

Teisest küljest tundusid järeldused, milleni ma selle teema kohta rohkem kui 25 aastat teavet kogudes ja analüüsides lõpuks jõudsin, mulle isegi liiga fantastilised ja uskumatud. Nii uskumatu, et kõhklesin mõnda aega oma leide kellegi teisega jagada. Kuid kuna leidsin järjest uusi fakte, mis kinnitasid varem tehtud oletusi ja järeldusi, hakkasin seda arutama oma lähimate sõpradega, kes samuti selle teemaga seotud. Minu üllatuseks enamik neist, kellega ma oma versiooni sündmuste arengust arutasin, mitte ainult ei aktsepteerinud seda, vaid hakkasid peaaegu kohe täiendama ja arendama, jagades minuga oma järeldusi, tähelepanekuid ja kogutud fakte.

Lõppkokkuvõttes otsustasin esimesel Uurali mõtlevate inimeste konverentsil, mis toimus Tšeljabinskis 21.–23. oktoobrini, teha ettekande teemal "Imeline maailm, mille oleme kaotanud" laiendatud versioonis, mis sisaldas ka teavet, mis seda tegi. Sel ajal juba avaldatud artikli osades pole veel olemas. Nagu ma eeldasin, võeti see osa raportist väga vastuoluliselt vastu. Võib-olla sellepärast, et see puudutas selliseid teemasid ja küsimusi, millele paljud konverentsil osalejad polnud varem isegi mõelnud. Samas näitas Artjom Voitenkovi poolt vahetult pärast ettekannet läbi viidud auditooriumi ekspressuuring, et umbes kolmandik kohalviibijatest nõustub üldiselt minu avaldatud teabe ja järeldustega.

Kuid kuna kaks kolmandikku publikust osutus nende seas, kes kahtlevad või ei nõustu, leppisime selles etapis Artjomiga kokku, et tema kognitiivsel telekanalil avaldatakse see aruanne lühendatud versioonis. See tähendab, et see sisaldab täpselt seda osa teabest, mida esitati teose "Imeline maailm, mille kaotasime" viies eelmises osas. Samas teeb Artjom minu palvel ka aruande täisversiooni (või selle osa, mis tema versioonis ei sisaldu), mille avaldame oma kanalis.

Ja kuna info on juba avalikku ruumi jõudnud, otsustasin lõpuks valmis kirjutada oma töö lõpu, mille alljärgnevalt teie tähelepanuks pakun. Samas kahtlesin mõnda aega, kuhu see infoblokk panna, kas teosesse "Maa teine ajalugu", sest seal on see info vajalik ka üldpildi mõistmiseks või siiski vana töö lõpetamiseks. Lõpuks otsustasin viimase variandi kasuks, kuna see materjal sobib siia palju paremini ja The Other History of the Earth'is teen ma hiljem lihtsalt lingi sellele artiklile.

Ainekontrolli biogeensete ja tehnogeensete põhimõtete võrdlev analüüs

Konkreetse tsivilisatsiooni arengutaseme määrab see, millised energia ja mateeria kontrolli ja manipuleerimise meetodid tal on. Kui mõelda meie kaasaegsele tsivilisatsioonile, mis on väljendunud tehnogeenne tsivilisatsioon, siis mateeria manipuleerimise seisukohalt püüame ikkagi jõuda tasemele, mil mateeria muundumine ei toimu mitte makrotasandil, vaid aine tasandil. üksikud aatomid ja molekulid. Just see on nn "nanotehnoloogia" arendamise peamine eesmärk. Energiamajanduse ja -kasutuse seisukohalt, nagu allpool näitan, oleme veel üsna primitiivsel tasemel nii energiatõhususe kui ka energia vastuvõtmise, salvestamise ja ülekandmise osas.

Samal ajal, suhteliselt hiljuti, eksisteeris Maal palju arenenum biogeenne tsivilisatsioon, mis lõi planeedil kõige keerulisema biosfääri ja tohutu hulga elusorganisme, sealhulgas inimkehasid. Kui vaadata elusorganisme ja elusrakke, millest nad koosnevad, siis inseneri seisukohalt on iga elusrakk tegelikult kõige keerulisem nanotehas, mis vastavalt DNA-sse põimitud programmile, mis on kirjutatud aatomitasandil, sünteesib otse aine aatomitest ja molekulidest ning ühenditest, mis on vajalikud nii konkreetsele organismile kui ka kogu biosfäärile tervikuna. Samas on elusrakk isereguleeruv ja ise taastootev automaat, mis täidab suurema osa oma funktsioonidest iseseisvalt sisemiste programmide alusel. Kuid samal ajal on olemas mehhanismid rakkude toimimise koordineerimiseks ja sünkroniseerimiseks, mis võimaldavad mitmerakulistel kolooniatel toimida kooskõlastatult ühe elusorganismina.

Kasutatud ainega manipuleerimise meetodite seisukohalt pole meie kaasaegne tsivilisatsioon sellele tasemele veel ligilähedalegi jõudnud. Hoolimata sellest, et oleme juba õppinud segama olemasolevate rakkude tööd, muutes nende omadusi ja käitumist nende DNA koodi muutmisega (geneetiliselt muundatud organismid), ei ole meil ikka veel täielikku arusaama sellest, kuidas see kõik tegelikult toimib. … Me ei suuda nullist luua etteantud omadustega elusrakku ega ennustada juba olemasolevate organismide DNA-s tehtavate muutuste kõiki võimalikke pikaajalisi tagajärgi. Veelgi enam, me ei saa ennustada pikaajalisi tagajärgi sellele konkreetsele modifitseeritud DNA koodiga organismile ega tagajärgi biosfäärile tervikuna kui ühtsele mitmeühendusega süsteemile, milles selline modifitseeritud organism lõpuks eksisteerib. Kõik, mida me seni teha saame, on saada tehtud muudatustest mingisugust lühiajalist kasu.

Kui me vaatame oma energia vastuvõtmise, muundamise ja kasutamise võime taset, siis on meie mahajäämus palju tugevam. Energiatõhususe poolest on biogeenne tsivilisatsioon meie kaasaegsest kaks kuni kolm suurusjärku parem. Biomassi kogus, mida on vaja töödelda 50 liitri biokütuse saamiseks (keskmiselt üks auto paak), on piisav ühe inimese toitmiseks aastaks. Samas need 600 km, mis auto selle kütusega läbib, kõnnib inimene jalgsi ühe kuu jooksul (kiirusega 20 km päevas).

Teisisõnu, kui arvutada elusorganismi toiduga saadava energia hulga suhe reaalse töö mahusse, mida see organism teeb, sealhulgas eneseregulatsiooni ja iseparanemise funktsioonid kahjustuste korral, mis praegu ei eksisteeri tehnogeensetes süsteemides, siis on biogeensete süsteemide efektiivsus palju suurem. Eriti kui arvestada, et mitte kogu aine, mida organism toidust saab, ei kulu täpselt energiaks. Üsna suurt osa toidust kasutab organism ehitusmaterjalina, millest moodustuvad selle organismi kuded.

Biogeensete ja tehnogeensete tsivilisatsioonide mateeria ja energia käitlemise erinevus seisneb ka selles, et biogeenses tsivilisatsioonis on energiakadu kõikidel etappidel palju väiksem ning bioloogilised koed ise, millest elusorganismid ehitatakse, sisenevad kehasse. energiasalvestusseade. Samas ei toimu surnud organismide ja juba tarbetuks muutunud orgaaniliste materjalide ja kudede ärakasutamisel kunagi enne esmaste keemiliste elementide täielikku hävimist keerulised bioloogilised molekulid, mille sünteesiks kulutati varem energiat. See tähendab, et üsna suur osa orgaanilistest ühenditest, nagu aminohapped, suunatakse biosfääri aineringesse ilma nende täieliku hävimiseta. Tänu sellele on pöördumatud energiakaod, mida tuleb kompenseerida pideva väljastpoolt tuleva energia sissevooluga, väga tühised.

Tehnogeenses mudelis toimub energiatarbimine peaaegu kõigis ainega manipuleerimise etappides. Energiat tuleb kulutada esmaste materjalide hankimisel, seejärel saadud materjalide toodeteks muutmisel, samuti selle toote hilisemal utiliseerimisel, et hävitada enam mittevajalikud tooted ja materjalid. See on eriti väljendunud metallidega töötamisel. Maagist metallide saamiseks tuleb see kuumutada väga kõrge temperatuurini ja sulatada. Lisaks peame igas töötlemise või tootmise etapis metalli kas uuesti kuumutama kõrgete temperatuurideni, et tagada selle elastsus või voolavus, või kulutada palju energiat lõikamisele ja muule töötlemisele. Kui metalltoode muutub ebavajalikuks, tuleb metalli kõrvaldamiseks ja hilisemaks taaskasutamiseks, kui see on üldse võimalik, uuesti kuumutada sulamistemperatuurini. Samal ajal metallis endas energiat praktiliselt ei akumuleeru, kuna suurem osa kütmiseks või töötlemiseks kulutatud energiast hajub lõpuks lihtsalt soojuse kujul ümbritsevasse ruumi.

Üldiselt on biogeenne süsteem üles ehitatud nii, et kui kõik muud asjad on võrdsed, määrab biosfääri kogumahu kiirgusvoog (valgus ja soojus), mille see saab kiirgusallikast (meie puhul kindlal ajal Päikesest). Mida suurem on see kiirgusvoog, seda suurem on biosfääri piirav suurus.

Me saame selle kinnituse meid ümbritsevas maailmas hõlpsasti parandada. Polaarjoonel, kus päikeseenergia hulk on suhteliselt väike, on biosfääri maht väga väike.

Ja ekvatoriaalpiirkonnas, kus energiavoog on maksimaalne, on ka biosfääri maht mitmetasandiliste ekvatoriaaldžunglite kujul maksimaalne.

Kuid biogeense süsteemi puhul on kõige olulisem see, et seni, kuni teil on energiavoog, püüab see pidevalt säilitada oma maksimaalset mahtu, mis on võimalik antud energiahulga puhul. On ütlematagi selge, et biosfääri normaalseks kujunemiseks on lisaks kiirgusele vaja ka vett ja mineraalaineid, mis on vajalikud bioloogiliste reaktsioonide kulgemise tagamiseks, aga ka elusorganismide kudede ehituseks. Aga üldiselt, kui meil on pidev kiirgusvoog, siis moodustunud bioloogiline süsteem on võimeline eksisteerima lõputult kaua.

Vaatleme nüüd tehnogeenset mudelit sellest vaatenurgast. Tehnogeense tsivilisatsiooni üks võtmetehnoloogilisi tasemeid on metallurgia, see tähendab võime saada ja töödelda metalle nende puhtal kujul. Huvitav on see, et looduslikus keskkonnas puhtal kujul metalle praktiliselt ei leidu või on neid väga harva (kulla ja muude metallide tükid). Ja biogeensetes süsteemides puhtal kujul metalle üldse ei kasutata, vaid ainult ühendite kujul. Ja selle peamiseks põhjuseks on see, et puhtal kujul metallidega manipuleerimine on energeetilisest seisukohast väga kallis. Puhtal metallidel ja nende sulamitel on korrapärane kristallstruktuur, mis määrab suuresti nende omadused, sealhulgas kõrge tugevuse.

Metalli aatomitega manipuleerimiseks on vaja pidevalt kulutada palju energiat selle kristallvõre hävitamiseks. Seetõttu leidub bioloogilistes süsteemides metalle ainult ühendite, peamiselt soolade, harvem oksiidide kujul. Samal põhjusel vajavad bioloogilised süsteemid vett, mis pole lihtsalt "universaalne lahusti". Vee omadus lahustada erinevaid aineid, sealhulgas sooli, muutes need ioonideks, võimaldab jagada ainet minimaalse energiakuluga primaarseteks ehituselementideks, samuti transportida need lahuse kujul kehas soovitud kohta. minimaalne energiakulu ja seejärel koguda need rakkude sees komplekssed bioloogilised ühendid.

Kui pöördume puhtal kujul metallide manipuleerimise poole, peame pidevalt kulutama tohutul hulgal energiat, et murda sidemeid kristallvõres. Alguses peame maagi soojendama piisavalt kõrge temperatuurini, mille juures maak sulab ja selle maagi moodustavate mineraalide kristallvõre kokku variseb. Seejärel eraldame ühel või teisel viisil sulatis olevad aatomid meile vajalikuks metalliks ja muudeks "räbudeks".

Kuid pärast seda, kui oleme lõpuks eraldanud vajaliku metalli aatomid kõigest muust, peame lõpuks selle uuesti maha jahutama, kuna seda pole nii kuumutatud olekus võimalik kasutada.

Lisaks oleme sellest metallist teatud toodete valmistamise protsessis sunnitud seda kas uuesti soojendama, et nõrgendada sidemeid kristallvõre aatomite vahel ja seeläbi tagada selle plastilisus, või katkestama sidemed selles võres olevate aatomite vahel. ühe või teise instrumendi abil jällegi kulutades sellele palju energiat, aga nüüd mehaaniliselt. Samal ajal metalli mehaanilisel töötlemisel see soojeneb ja pärast töötluse lõppu jahtub, hajutades taas asjatult energiat ümbritsevasse ruumi. Ja sellised tohutud energiakadud tehnogeenses keskkonnas toimuvad kogu aeg.

Nüüd vaatame, kust meie tehnogeenne tsivilisatsioon energiat saab? Põhimõtteliselt on see ühte või teist tüüpi kütuse põletamine: kivisüsi, nafta, gaas, puit. Isegi elektrit toodetakse peamiselt kütuse põletamisel. 2014. aasta seisuga moodustas hüdroenergia maailmas vaid 16,4%, nn taastuvad energiaallikad 6,3%, seega 77,3% elektrist toodeti soojuselektrijaamades, sealhulgas 10,6% tuumaelektrijaamades, mis tegelikult ka soojus.

Siin jõuame väga olulise punktini, millele tuleks erilist tähelepanu pöörata. Tehnogeense tsivilisatsiooni aktiivne faas algab umbes 200-250 aastat tagasi, mil algab tööstuse plahvatuslik kasv. Ja see kasv on otseselt seotud fossiilkütuste, aga ka nafta ja maagaasi põletamisega. Nüüd vaatame, kui palju seda kütust meil alles on.

2016. aasta seisuga on tõestatud naftavarude maht veidi üle 1700 triljoni. barrelit, mille päevane tarbimine on umbes 93 miljonit barrelit. Seega jätkub tõestatud varudest praeguse tarbimistaseme juures inimkonnale vaid 50 aastaks. Seda aga tingimusel, et majanduskasvu ja tarbimise kasvu ei toimu.

2016. aasta gaasi puhul annavad sarnased andmed maagaasivaruks 1,2 triljonit kuupmeetrit, millest praeguse tarbimistaseme juures jätkub 52,5 aastaks. Ehk siis umbes sama kaua ja eeldusel, et tarbimine ei kasva.

Nendele andmetele tuleb lisada üks oluline märkus. Ajakirjanduses ilmub aeg-ajalt artikleid, et ettevõtete märgitud nafta- ja gaasivarud võivad olla ülehinnatud ja seda üsna oluliselt, ligi kaks korda. Selle põhjuseks on asjaolu, et naftat ja gaasi tootvate ettevõtete kapitaliseeritus sõltub otseselt nende kontrollitavatest nafta- ja gaasivarudest. Kui see on tõsi, siis tegelikkuses võivad nafta ja gaas lõppeda 25-30 aasta pärast.

Selle teema juurde tuleme veidi hiljem tagasi, aga praegu vaatame, kuidas on lood ülejäänud energiakandjatega.

Maailma kivisöevarud ulatuvad 2014. aasta seisuga 891 531 miljoni tonnini. Neist üle poole, 488 332 miljonit tonni, moodustab pruunsüsi, ülejäänud bituumenkivisüsi. Nende kahe söe tüübi erinevus seisneb selles, et mustmetallurgias kasutatava koksi tootmiseks on vaja kivisütt. Söe tarbimine maailmas ulatus 2014. aastal 3882 miljoni tonnini. Seega jätkub selle söetarbimise praegusel tasemel umbes 230 aastaks. Seda on juba mõnevõrra rohkem kui nafta- ja gaasivarusid, kuid siin tuleb arvestada asjaoluga, et esiteks ei ole kivisüsi selle kasutamise võimalikkuse seisukohalt samaväärne nafta ja gaasiga, ning teiseks nafta- ja gaasivarud on ammendunud, nii vähemalt elektritootmise vallas hakkab kivisüsi ennekõike neid asendama, mis toob automaatselt kaasa selle tarbimise järsu kasvu.

Kui vaadata, kuidas on lood tuumaenergeetikas kütusevarudega, siis tekib ka hulk küsimusi ja probleeme. Esiteks, kui uskuda föderaalset tuumaenergiaagentuuri juhtiva Sergei Kirijenko ütlusi, jätkub Venemaa enda loodusliku uraani varudest 60 aastaks. Ütlematagi selge, et väljaspool Venemaad on veel uraanivarusid, kuid tuumajaamu ei ehita mitte ainult Venemaa. On ütlematagi selge, et endiselt on uusi tehnoloogiaid ja võimalust kasutada tuumaenergias ka muid isotoope peale U235. Näiteks saate selle kohta lugeda siit. Kuid lõpuks jõuame ikkagi selleni, et tuumakütuse varu pole tegelikult nii suur ja parimal juhul mõõdetakse seda kahesaja aastaga ehk võrreldav kivisöe varuga. Ja kui arvestada tuumakütuse tarbimise vältimatu kasvu pärast nafta- ja gaasivarude ammendumist, siis on seda palju vähem.

Samas tuleb märkida, et tuumaenergia kasutamise võimalustel on kiirgusest tulenevate ohtude tõttu väga olulised piirangud. Tegelikult peaks tuumaenergiast rääkides aru saama täpselt elektrienergia tootmisest, mida saab siis ühel või teisel viisil majanduses kasutada. See tähendab, et tuumkütuse kasutusala on veelgi kitsam kui kivisöel, mida on vaja metallurgias.

Seega on tehnogeenne tsivilisatsioon oma arengus ja kasvus väga tugevalt piiratud planeedil saadaolevate energiakandjate ressurssidega. Olemasoleva süsivesinikuvaru põletame maha umbes 200 aasta pärast (nafta ja gaasi aktiivse kasutamise algus ca 150 aastat tagasi). Söe ja tuumakütuse põletamine võtab aega vaid 100–150 aastat kauem. See tähendab, et vestlus ei saa põhimõtteliselt jätkuda tuhandete aastate aktiivsest arengust.

Söe ja süsivesinike moodustumise kohta Maa soolestikus on erinevaid teooriaid. Mõned neist teooriatest väidavad, et fossiilkütused on biogeenset päritolu ja elusorganismide jäänused. Teine osa teooriast viitab sellele, et fossiilkütused võivad olla mittebiogeense päritoluga ja on Maa sisemuses toimuvate anorgaaniliste keemiliste protsesside saadus. Kuid ükskõik kumb neist valikutest õigeks osutus, võttis fossiilkütuste moodustumine mõlemal juhul palju kauem aega, kui kulus tehnogeensel tsivilisatsioonil selle fossiilkütuse põletamiseks. Ja see on tehnogeensete tsivilisatsioonide arengu üks peamisi piiranguid. Tänu väga madalale energiatõhususele ja väga energiamahukate ainega manipuleerimise meetodite kasutamisele tarbivad nad väga kiiresti planeedil olemasolevad energiavarud, misjärel nende kasv ja areng järsult aeglustuvad.

Muide, kui vaadelda lähemalt protsesse, mis meie planeedil juba toimuvad, siis valitsev maailmaeliit, kes nüüd kontrollib Maal toimuvaid protsesse, on juba alustanud ettevalmistusi hetkeks, mil energiavarud tulevad. lõpuni.

Esiteks sõnastasid nad ja viisid metoodiliselt ellu nn "kuldse miljardi" strateegia, mille kohaselt peaks aastaks 2100 olema Maal 1,5–2 miljardit inimest. Ja kuna looduses puuduvad looduslikud protsessid, mis võiksid kaasa tuua rahvaarvu nii järsu kahanemise tänaselt 7,3 miljardilt inimeselt 1,5-2 miljardi inimeseni, siis tähendab see, et need protsessid tekitatakse kunstlikult. See tähendab, et lähitulevikus ootab inimkond genotsiidi, mille käigus jääb ellu vaid üks viiest inimesest. Tõenäoliselt kasutatakse eri riikide rahvastiku puhul erinevaid rahvastiku vähendamise meetodeid ja erineva summaga, kuid need protsessid toimuvad igal pool.

Teiseks surutakse elanikkonda erinevatel ettekäänetel peale erinevate energiasäästlike või asendustehnoloogiate kasutamisele, mida sageli propageeritakse tõhusama ja tulusama loosungite all, kuid elementaarne analüüs näitab, et valdavalt on need tehnoloogiad. osutuvad kallimaks ja vähem tõhusaks.

Kõige ilmekam näide on elektrisõidukitega. Tänapäeval arendavad või juba toodavad elektrisõidukite teatud variante peaaegu kõik autoettevõtted, sealhulgas Venemaa omad. Mõnes riigis doteerib nende soetamist riik. Samas, kui analüüsime elektrisõidukite tegelikke tarbijaomadusi, siis põhimõtteliselt ei suuda nad tavaliste sisepõlemismootoritega autodega konkureerida ei sõiduulatuse ega auto enda maksumuse ega ka mugavuse poolest. selle kasutamisest, kuna hetkel on aku laadimisaeg sageli mitu korda pikem kui sellele järgnev tööaeg, eriti kui tegemist on tarbesõidukitega. Juhi täistööpäevaks kella kaheksaks laadimiseks on transpordifirmal vaja kaks-kolm elektrisõidukit, mida see juht ühe vahetuse jooksul vahetab, samal ajal kui ülejäänud akusid laadivad. Täiendavad probleemid elektrisõidukite tööga tekivad nii külmas kliimas kui ka väga kuumas, kuna kütmiseks või konditsioneeri tööks on vaja lisaenergiat, mis vähendab oluliselt ühe laadimisega sõiduulatust. Ehk siis elektrisõidukite kasutuselevõtt algas juba enne hetke, mil vastavad tehnoloogiad viidi tasemele, kus need võiksid olla tavaautodele tõeliseks konkurendiks.

Aga kui teame, et mõne aja pärast saavad otsa nafta ja gaas, mis on autode põhikütus, siis tulebki nii käituda. Elektrisõidukeid tuleb kasutusele võtta mitte sel hetkel, kui need muutuvad tavaautodest tõhusamaks, vaid juba siis, kui neid saab põhimõtteliselt kasutada teatud praktiliste probleemide lahendamiseks. Tõepoolest, vajaliku taristu loomine võtab palju aega ja ressursse nii elektrisõidukite masstootmise kui ka nende toimimise, eriti laadimise osas. Selleks kulub rohkem kui üks aastakümme, nii et kui istud ja ootad, kuni tehnoloogiad viiakse nõutavale tasemele (kui see on üldse võimalik), siis võime oodata majanduse kokkuvarisemist sel lihtsal põhjusel, et oluline osa sisepõlemismootoriga autodel põhinev transpordiinfrastruktuur tõuseb kütusepuuduse tõttu lihtsalt püsti. Seetõttu on parem hakata selleks hetkeks ette valmistuma. Jällegi, isegi kui kunstlikult tekitatud nõudlus elektrisõidukite järele stimuleerib ikkagi nii selle valdkonna arenguid kui ka investeeringuid uute tööstusharude ja vajaliku taristu rajamisse.