О зеленых технологиях и не только или как уменьшить на порядки количество заводов и карьеров оставаясь при этом высокотехнологичным обществом.

Общие замечания
Приняв во внимание пожелания камрадов, замечания Беркема, а также общий стиль дискуссий на данном ресурсе решил писать кратко и сконцентрироваться в основном всего на нескольких технологиях которые могут либо быть внедрены «здесь и сейчас» либо на революционных технологиях которые требуют еще доработки (не более 5-10 лет) но на мой (именно мой взгляд) являются перспективными и могут принести переворот в области.

Стиль рассуждений весьма общий – прошу меня на цифрах не ловить и не требовать БУКВАЛЬНОГО соотвествия понятий которыми оперирую с понятиями определенными в таком-то учебнике написанным таким-то человеком (проблеме терминологии в бурно развивающихся отраслях посвящена не одна статья).

В настоящее время мы имеем несколько проблем которые вытекают из того что человечеству сейчас надо МНОГО прибамбасов что влечет за собой построение БОЛЬШОГО количества заводов, карьеров и энергостанций. За собой это влечет следующие проблемы: а) загрязнение окружающей среды, б) нехватка РЕДКИХ материалов и ресурсов (редкоземельные металлы, редкие растения и животные и т.д.). в) Истощение НЕВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ресурсов (нефть, газ, минералы). Путей выхода из проблемы есть как минимум два, а именно надо УМЕНЬШИТЬ ПОТРЕБЛЕНИЕ: 1) ПРИБАМБАСОВ или (а лучше и…) 2) РЕСУРСОВ . Про первый путь говорить здесь не буду – тут и без меня хватает борцов за СОЦИАЛЬНОЕ переустройство. А вот о втором пути, а пути ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО переустройства поговорим.
Итак, наконец к делу – что может помочь сократить потребление ресурсов. Ресурс здесь понимается в очень широком смысли слова –чистые воздух и вода являются ресурсом также как и редкий металл или нефть

I) Технологии основанные на сверкритических средах.

Из школьного курса физики (советского) известно, что вещества выше критической точки находятся в весьма интересном состоянии называемом сверкритический флюид (СКФ). Это уже не жидкость но и не газ так как плотность довольно большая (для воды например около 0.16 кг на литр). Вещества в этом состоянии имеют совсем другие физико-химические свойства нежели в привычных (жидкость, газ, твердое тело). Сверхкритический углекислый газ является прекрасным растворителем для органики (и не только), а сверхкритическая вода например являтся сильно агрессивной по отношению к органике – пластиковая бутылка в сверкритической воде разлагается на глазах. Наибоее интересен с практической точки зрения – сверкритический углекислый газ – он плотный в этом состоянии (0.47 кг на литр), установку можно собрать в гараже просто сперев-купив обычный баллон с углекислым газом и заказав в любой мастерской с токарным станком несколько нехитрых деталей, так как критические параметры для СО2 (30 градусов температура, 70 атмосфер давления) весьма удобны и безопасны (для воды это более 300 градусов и более 200 атмосфер).
Нужно это все для следующего –
i) селективная ОЧЕНЬ ЭФФЕКТИВНАЯ экстракция чего-нибудь полезного (масла и витаминов из растительного сырья, нефти из горючих сланцев и т.д.). Замена экологически вредной эфирной экстракции или энергоемкой дистилляции. Сильно экономит как органические ресурсы так и энергетические. СО2 на планете некуда девать сейчас а тут можно пустить в дело. Широкомасштабное внедрение означает переворот во многих областях пищевой промышленности, нефтепереработки, лесохимической промышленности и т.д.
ii) Использовать сверкритические СО2 или воду в качестве реакционных сред в большой химии. То есть убрать из большой химии всю гадость типа органических растворителей, аммиака и пр. Экономия колоссальная. Экология не нарушается.
iii) Всякая экзотика (но очень важная) типа набухания полимеров в СКФ (сильно пористые очень прочные легкие материалы).
Ссылки можно найти здесь А.А. Галкин, В.В. Лунин. Вода в суб- и сверхкритическом состояниях – универсальная среда для осуществления химических реакций., Успехи химии, 74 (1), 2005
ссылка

II) Технологии основанные на ионных жидкостях.

В настоящее время синтезировано большое количество органических солей которые являются жидкими при комнатной температуре (RTIL от «Room-Temperature Ionic Liquids»). Поначалу эти вещества относились к разряду курьезов органической химии но сейчас понятно что они позволяют произвести переворот в большой химии и энергетике потому что они
1) имеют крайне низкую плотность насыщенных паров (то есть не воняют совсем).
2) Электрохимически стабильны.
3) селективно растворяют многие полезные вещества от целлюлозы до редких металлов.
4) в них могут идти реакции которые больше нигде не идут или идут медленно.
5) путем комбинирования различных катионов и анионов, можно создать миллионы разных RTIL c требуемыми свойствами.

Так как камрадам было интересно за энергию, остановимся поподробнее на пункте 2. Что значит электрохимически стабильны – это значит что RTIL не разлагаются при напряжении до 3 а то и 5 Вольт на электроде (водные электролиты начинают разлагаться при десятых долях вольта). А это открывает огромные простор во первых для получения электролизом при комнатной температуре таких металлов как алюминий, титан и т.д. Стандартный способ получения алюминия сейчас – электролиз в расплаве бокситов (более тысячи градусов) что требует огромных затрат энергии на разогрев. Алюминия в земной коре много и поэтому его цена образуется в основном за счет электроэнергии потраченной на его восстановление из расплава. Собственно во многом по этому в Сибири гидро-электростанции строили. Переход на RTIL означает что эти электростанции становятся не нужны …
То же самое касается титана и редкоземельных элементов. Их минералы можно растворять в RTIL и потом получать металлы электролизом при комнатной температуре и без вредных паров (см. пункт 1)). Электрохимическая стабильность также означает что на основе RTIL можно создавать супермощные кондесаторы и батареи (см. например”Ionic-liquid materials for the electrochemical challenges of the future”. Nature Materials, 2009, 8 (8): 621–629. doi:10.1038/nmat2448. PMID 19629083)

III) Продвинутые солнечные батареи

Камрад Nomadian в своем посту (19.08.2010«Камрад Nomadian пробует зайти от энергии») выразил опасения что зеленые технологии есть очередной обман капиталистов. Тут он прав и не прав одновременнно. Прав в том что традиционные полупроводниковые технологии солнечных батарей (СБ) действительно и грязные и неэффективные. Неправ в том, что из-за этого огульно охаял саму идею зеленых технологий (которые как показано выше есть далеко не только и не столько солнечные батареи). Ну а теперь про сами солнечные батареи. Традиционно они делались на неорганических полупроводниках (грязное производство) и КПД их был не высок, т.е. надо огромные площади заставить этими батареями а для этого загадить оставшуюся часть земли – действительно тупик.
Однако в настоящий момент ситуация коренным образом перевернулась, во первых из-за изобретения высокотемпературных солнечных батарей которые можно использовать совместно с зеркалами для концентрации света (то есть поглотельный элемент может быть очень небольшой и совмещен к тому же еще и с установкой для нагрева воды). Есть отличная недавняя работа на эту тему в Nature Materials (Photon-enhanced thermionic emission for solar concentrator systems, Nature Materials, (2010) doi:10.1038/nmat2814).
Второй путь – это ОРГАНИЧЕСКИЕ солнечные батареи, то есть солнечные батареи на основе органических полимеров (см. Например Accounts of Chemical Research, Molecular Understanding of Organic Solar Cells: The Challenges, DOI: 10.1021/ar900099h. Имеют массу преимуществ – не требуют РЕДКИХ элементов, при налаженном производстве весьма дешевы, пластичны и пр. А ведь есть еще элементы с искуственным фотосинтезом (см. Accounts of Chemical Research, Solar Fuels via Artificial Photosynthesis, DOI: 10.1021/ar900209b), правда пока они дороги. Вообще говоря органоэлектроника – замечательная вещь. Уже сейчас есть прототипы мобильников на основе ТОЛЬКО органической элементной базы. Они гнутся, мнутся и т.д. Там есть одна проблема с тактовой частотой – пока выше 20 Мгц не получается. Но оно вроде и не особенно нужно по жизни на самом то деле (по-моему камрад Егор тут недавно в постах рассуждал на эту тему).

Отмечу, что я описал лишь малую долю того, с чем приходилось сталкиваться. И по всей видимости я сталкивался лишь с малой долей тех наработок которые сейчас существуют. То есть лично мне ясно что технологически все готово чтобы сохраняя тот же уровень потребления (и даже уровень повышения потребления) перейти на гораздо более щадящий режим производства по отношению к окружающей среде (и кстати более эффективный). Почему этого не происходит – видимо нынешней финансовой элите это не нужно. Хотя можно надеяться что после последних событий в Месиканском заливе до кого-то дойдет что шарик то наш маленький и чистых мест может тупо вдруг (именно вдруг!) не остаться.

Есть ли у камрадов и у хозяина сайта сложится мнение что я могу еще что-то полезное написать по теме высоких технологий – задавайте вопросы. Часто писать не могу – но раз в месяц могу подкидывать подобного плана обзоры.

С Уважением, камрад Dachs

Давно ганзовская “Мастерская” не радовала. А тут… Далеко не сказать, что “Ух” или там “понравилось”, нет; тут что-то другое, совсем другая опера. Вот, гляньте кому интересно.
Неожиданный ножык, ога? Вроде пиздец всему, даже не голимая хохлома, а скорее “Мего Сцуко Хохломищща”, – гавнодамаск с латунькой, десять видов деревяхи, разве что бахромы с диодиками не хватает. Но вот че-то есть в нем, а че – непонятно. Блин, люблю такие штуки, когда че-то непонятно и цепляет, и даже не можешь для себя сформулировать, а что же именно.

Че слышно, как оно идет, какие впечатления в целом?

Докладывает камрад smith: “Глупые персы за последние 4 месяца приобрели за рубежом 22 тонны никому не нужного золота. Преимущественно у России, Турции и Эмиратов.”  Цынк немного на гансовском, но не чрезмерно, такшта при желании разобрацо можно.

Рахмат наблюдательному камраду smith за своевременный цынк

Чистаумозрительное, докладывается в порядке попизделова, и обосновываться не будет никак.
Вот Петер, типа царь который. Окно прорубил, флот построил, все такое. А я вот все кошусь на него, чойта подозрительно мне как-то – а че, до него все так безнадежно-лапотно было, не?
Как-то справлялись ведь. Доводилось читать тогдашние тексты, в частности наставления его батюшки, Ляксея Михалыча, насчет соколиной охоты и всяких околобытовых распорядков, дык как-то не сложилось убеждения в запредельной лапотности “загнившей допетровской Руси”. Справлялись, определенно справлялись. И с турками как-то умудрялись ладить, и наездов особых ни от кого не имели, и сырьевым экспортом не особо увлекались.
На сырьевом экспорте стоит и тормознуть.
А если вот так вот чиста на пальцах прикинуть, то чем по сути стала отличаться лапотная немытая “Допетровская Россия” – от какбы блестящей, мегаимперской и суперсовременной постпетровской?
Тут надо понимать, что ни сгнивший за считанные годы “флот”, ни СанктЪ-Питербурхъ, ни обрезанные бороды в зачот не идут. Ради такого уклад огромных империй не ломают. Такие уклады ломают для чего-то другого, важного и конкретного.
То есть, ради ништяка. Очень большого ништяка.
То есть, надо смотреть в сторону экономики. А еще точнее – в сторону структуры эономики, и пробовать понять – а как она изменилась? В чью пользу? Выиграл ли кто-то от этих изменений? Причем не токмо в кратко-и среднесрочной перспективе, но и на более длинных лагах.
То есть, для выдачи РЕАЛЬНОЙ оценки деятельности херра Питера требуется не дрочить на вполне бессмысленные “Азовские, Гангутские и Полтавские Виктории” – но предметно заценить, а как конкретно поменялась структура тупой, лапотной и неевропейской экономики со времен Алексея Михалыча. Что было – и что стало.
Ну и неплохо было бы дать оценку последствий самой настоящей культурной революции, совершенной херром Питером. Как она отразилась на функции целеполагания, на способах ротации элит, на демографии, на тренде страны в целом -  и к чему это все привело впоследствии.
Думается, тут зарыто немало очень интересных вещей. Потому что наша история – очень интересная штука, и есть мнение, что под особенно слаженными, напористыми И ПОЛНОСТЬЮ ЕДИНОДУШНЫМИ восторгами как правило лежит себе где-нибудь в закутке ТАКАЯ вонючая лажа, что ее даже боязно палкой издалека потыкать. И что-то упрямо подсказывает мне, что с херром Питером – аккурат такой случай, потому как больно уж много нехорошего стартовало и понеслось имено  с его легкой руки.

     Ни для кого не секрет, что комплектование войсковых частей жителями из одной и той же местности резко повышает боеготовность подразделения, способствует укреплению дисциплины и снижает уровень воинских правонарушений.
  Таковы, например, прекрасно зарекомендовавшие себя в деле борьбы за конституционный порядок 2 батальона 291-го мотострелкового полка 42-ой гвардейской мотострелковой дивизии министерства обороны Российской Федерации, больше известные как “Восток” и “Запад”.
     Право же, было бы поистине преступным держать под спудом такой бесценный опыт, нелегко доставшийся Вооруженным Силам РФ.
    Но как стало известно, опыт создания этнически однородных войсковых частей вскоре будет внедрен в еще одной республике Северокавказского Федерального Округа. Особенно радует тот факт, что масштаб эксперимента будет расширен уже до ПОЛКА.
    Нельзя не признать, что такой шаг МО РФ внесет огромный вклад в упрочение мира и стабильности на южных рубежах России.

С самого начала Весьма Теплого Но Чуть Дымноватого Лета-2010 аз грешен ждал, когда улягутся страсти, и попрет волна инфы, как-то суммирующей впечатления очевидцев сего события. Пишущие за хлебушек как источник в таком случае мной обыкновенно даже не рассматриваются: аз считаю для себя несколько более релевантной картину, составляемую из личных воспоминаний участников  и непосредственных наблюдателей.
Нынче вечером аз счел момент подходящим, и отдал два часа времени, дабы оную картину составить. Волновала меня сия картина отнюдь не во всей своей эпической шири и многогранности, но токмо в двух чисто утилитарных аспектах, оцениваемых строго субъективно: 1. Характер реакции населения и 2. Текущая дееспособность госаппарата.
Ввиду подчеркнуто-субъективного характера сделанных выводов, вербализовать их чрезвычайно сложно: для сколько-нибудь вменяемого их изложения требуется сперва экспортировать в сознание адресата всю ассоциативную базу, коия была использована в ходе оных выводов составления, что очевидно невозможно. Посему ограничусь предельно лаконичным “Население воочию убедилось в отсутствии государства, но увиденного решило не осознавать ”.