能源与水的关系

在我看来,本世纪的主要挑战将是适应一种没有丰富、廉价化石燃料的生活。它一直是我们社会的命脉,并被证明具有一些非常了不起的品质。至于我们是否会开发出合适的/负担得起的替代品,目前还没有定论。但更多的挑战也在同时出现。水很可能是其中之一,这在我所在的地区尤为重要。对于代换通用性的忠实信徒,我有两点建议。首先,接受元素周期表的有限紧致性。第二,试着替换美味的H2O和H2O2.它有一个额外的氧原子,我们都知道氧气是生命的必需品,所以我们的新产品将非常容易推向市场。不要管过氧化氢的味道,也不要管任何愚蠢到采用这种替代品的人肯定会死。有时候,我们只是陷入了没有替代品的困境。

除了愚蠢的替代之外,水和能源在所谓的“能源-水关系”中密切相关迈克尔·韦伯的文章本会议汇编;很抱歉收费墙的事)。我们将在这里探讨这种联系的各个方面,涉及抽水、用水生产和提取能源以及海水淡化。面对气候变化,随着冰川和积雪融化以及干旱变得越来越普遍,我们的用水做法将需要改变,从而直接影响能源。

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替代能源矩阵

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呼吸,尼奥。我最近一直在跑马拉松,以涵盖本世纪可能提供可行的化石燃料替代品的所有主要参与者。尽管我没有穷尽所有的可能性,也没有详尽地介绍每一个主题,太累了。所以在这篇文章中,我将以矩阵的形式提供到目前为止讨论过的所有方案的概述。然后,“做必威在线数学”将把重点更多地转移到信息的“下一步是什么”部分。

最近的主要“任务”是将未来可能的能源资源分类为“丰富”、“有力”(如果完全开发,能够支持我们目前需求的四分之一)和“利基”(小众),这是一种礼貌的说法。在这个过程中,我在脑海中澄清了一个重要的因素,即我对未来能源短缺的担忧并不是简单的量化计分卡。毕竟,如果事情真的那么简单,我们就会在前进道路上达成集体共识。一些评论问道:“如果我们忘记了试图用一个来源来满足我们的总需求,那么如果我们把它们都加起来,我们能满足我们的需求吗?”绝对的。事实上,从技术上讲,丰富的资源不需要其他补充。例如,就丰度而言,我们已经完成了太阳能的研究。但不幸的是,事情没那么简单。虽然资源的数量丰富是关键,但在试图预测长期前景和挑战时,许多其他实际问题也会出现在争论中——这些问题通常构成了之前文章中的大部分内容。

例如,土卫六有巨大的甲烷池,没有任何军队的保护(据我们所知!)这种资源的巨大规模使得我们在地球上分配的化石燃料微不足道。但那又怎样?实际考虑意味着我们永远也抢不到这个能源仓库.同样,我们地球上的一些能源非常丰富,但要获取或实际使用却很麻烦。

在这篇文章中,我们将总结各种前景的来龙去脉。口译稍后会来。现在,让我们把这一切都总结一下。

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我们能获得多少大坝能源?

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现在已经把太阳能、风能和潮汐能分成了三个“盒子”,让我们继续研究另一种非化石能源,并把它放在一个盒子里。今天我们来看看水力发电。水力发电作为最早被开发的可再生能源之一,是可再生世界中唾手可得的成果。它稳定、自我储存、高效、低成本、低碳、低技术含量,对滑水者来说是一个巨大的福音。我卖了!让我们再来点!与其他可再生资源相比,我们可以从水力发电中获得多少?它的作用有多重要?

上周,我刚把潮汐能我把它放进了一个标有“浪费时间”的盒子里,我收到了一些应得的抗议吼声。我预见到了它的到来,并特意添加了一些词语来软化“浪费时间”的标签。但这从一开始就是一个糟糕的选择。更好的标签是“丰富”、“有效”和“利基”。最后一种也可以被认为是“精品”,因为它很可爱,也许是装饰性的,可能有一些功能,但永远不会成为重物。“强有力的”标签——以前是“有用的”——意味着如果充分开发,可以提供我们全球需求的健康部分(比如超过四分之一)。我们永远不会完全开发任何资源,所以在我们相信它可能发挥主要作用之前,数字至少需要支持¼规模。

我还应该指出,一直以来,我的方法都是假装我们的目标是在后化石燃料时代保持目前的能源标准。在这个过程中,我们将看到这将是多么困难。这绝不是不可能的,但它比大多数人意识到的要困难得多,也要妥协得多。最后,我们还不清楚保持我们目前的全球能源使用速度:未来是不可预知的。有利的一面是,我在“利基”盒子里投入的一些方法可能在缩小规模的世界中变得“有效”。柴火曾经很丰富,后来变得很有潜力,现在是一个小众市场。但命运的逆转可能会改变这一切。

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潮流能改变潮流吗?

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现在是做数学的时候了,当我们扫描能源景必威在线观,寻找化石燃料的可行替代品。在这篇文章中,我们将看看潮汐能,它在相关的时间尺度上几乎是取之不尽的,比太阳能/风能更少间歇性(尽管仍然是可变的),并且使用旧的技术发电。对于这个练习,我们主要关心的是替代方案的贡献规模,将实际和经济考虑搁置一会儿(剧透警告:大多数都是困难和昂贵的)。上周,我们看了太阳能和风能他发现,太阳能可以毫不费力地满足我们目前的需求,而风能可能是一个重要的贡献者,尽管它本身显然无法承载负荷。因此,我们把太阳能放在“丰富”的盒子里,把风能放在“有用”的盒子里。有个空盒子上写着"浪费时间"猜猜我要把潮汐能放在哪里?先别难过。

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增加存储空间

如果我们在摆脱对化石燃料的依赖时,将太阳能和风能作为能源基础设施的主要组成部分,我们就必须大规模地解决能源储存问题。一个之前的帖子证明了我们不可能在世界上拥有足够的材料来简单地建造巨型铅酸(或镍基或锂基)电池来完成这项工作。评论经常指出抽水蓄能是一个更明智的答案。事实上,抽水蓄能是目前占主导地位的——几乎是唯一的——电网规模的蓄能解决方案。在这里,我们将了解一下抽水蓄能,并评估它能为我们做些什么。

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个人能量方块

在这篇文章中,我们将对典型美国人一生中使用的能源量进行物理的、可理解的衡量。不做评判,只看数字。

任务是估计我们的个人能量容量,这样我们就可以在脑海中想象出我们生活中使用的所有石油、煤炭、天然气等的立方罐或箱子——也许是在我们的后院被扔下来的,这样我们就能把这个想法带回家。试着猜测/想象每个立方体有多大。
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