Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Экология макроэкономических систем



 

Узнать содержание настоящего раздела для многих будет крайне неприятно; а многие, в том числе и «зеленые» экологисты, не примут изложенное, хотя и не смогут возразить ничего по существу сказанного.

Многие понимают, что лить промышленные стоки в реки, озера, моря; создавать свалки промышленных отходов; загрязнять атмосферу пылью, аэрозолями и газами при изпользовании разного рода технологий — путь к экологи­ческому самоубийству человечества. Оно обещает быть весьма мучи­тельным, поскольку ни фармакология, ни хирургия не справятся с болезнями, причиной которых является проникновение в организм человека процессов общего разрушения биосферы Земли: статистика онкологии и СПИД — только первые ягодки этого урожая, взращенного тысячелетней историей технико-технологического “прогресса”.

Предел мечтаний большинства экологистов — переход на замкнутые циклы водопользования; очистка атмос­феры в промышленных корпусах; очистка газовых выб­росов производств и выхлопа транспортных средств, утилизация промышленных и бытовых отходов и переработка их во вторсырье и т.п. Конечно, проще отфильтровать стоки в системе промышленной и бытовой раздельной водоочистки, чем профильтровать реки и океаны; проще отфильтровать и абсорбировать загрязнители в системе вентиляции и газовыпуска технических устройств, чем очистить атмосферу планеты; проще перейти на замкнутые циклы изпользования всей производимой продукции: «сырье — изделие — вторсырье»; это проще, чем очистить от загряз­нителей гидросферу, особенно подземные воды, атмос­феру, почву, когда всё выброшенное разлагается на свалках и просто там, где какой-то олух бросил ему ненужный хлам, содержащий действительно опасное «нечто».

Эти экологические мероприятия требуют государ­ственной долговременной программы и координации при её проведении в жизнь, а также и коллективных усилий множества государств при координации их региональных программ в глобальной программе оздоровления Земли. Но эта программа также в своей основе имеет нравственно обусловленное различение де­мографически обусловленного спектра потребностей и спектра деградационно-пара­зитических потребностей.

Что толку её создавать, если те, кто должен будет её реализовывать в производстве и в семейном быту, по-прежнему “на отдыхе” будут мусорить, где попало, и прибой в реках по-преж­нему будет звенеть стеклом разбитых пьянью бутылок? Что толку в том, если человек, сделавший замечание дегенерату, деграденту, недолюдку, убивающему биосферу, отражая его пьяные возражения, убьет деградента и его затаскают по судам за убийство якобы «человека» или нанесение тяжких телесных повреждений агрессивному недолюдку?



Но даже, если будет господствовать бережное отно­шение к биосфере в семейном быту, на отдыхе и на работе, то все замкну­тые технологии и замкнутые циклы жизни изделий — это повышение энергоемкости производства продукции; создание комплекса утилизационно-восстанови­тель­ных отраслей и в целом необходимость дополнительного производства энергии при сохранении темпов развития производства, либо снижение темпов развития производ­ства при прежнем энергопотенциале. И это приводит к перво-проблеме экологии технологической цивилизации[109].

На протяжении последних двух столетий в инже­нер­ном мире господствует мировоззрение, основанное на аб­солютизме догматов второго начала термодинамики в его разных формулировках и цикла стр.Карно, соответ­ствую­щего преобразованиям энергии из тепловой формы в механическую.

Согласно этим воззрениям, КПД энергоустановки всегда мень­ше единицы; а чтобы получить энергию, необходимо рабочее тело нагреть (сжечь энергоноситель) и заставить его работать в тепловой машине, КПД которой никогда не превысит теоретического значения, определяемого формулой стр.Карно.

Отсюда стремление создать разность температур побольше: в этом направлении за двести лет прошли путь от нескольких сотен градусов при сжигании дров до нескольких миллионов градусов в опытах с плазмой в термоядерном синтезе. Но это — всё одно и то же миро­воззрение «заклинания стихии огня» в клетке догмата второго ограничения (а не начала) термодинамики, реализация коего даже при промышленной термоядерной энергетике есть энергоин­формационное загрязнение среды обитания, поскольку нарушает энергетический баланс планеты, климат и тектонику.



Кроме раскачки природных процессов энергообмена техноген­ными энергопотоками, господствующие технологии макроэнергетики — это загрязнение среды обитания продуктами разпада геологических энергоносителей: будь то сгорание нефти, газа, угля, либо реакции деления урана и плутония, проблема нейтрализации воздействия на планету продуктов разпада геологических энергоноси­телей остаётся.

Даже при её решении на основе ядерного синтеза или иных нагревательных технологий остаётся проблема разпределения энергопроизводства и энергопотребления в глобальных масштабах таким образом, чтобы климати­ческие изменения не сделали непригодными для жизни целые страны. Сахара — дело рук человека, а не следствие климатических особенностей Земли. А энергети­ческие возможности современной техники куда больше, чем возможности тех, кто превратил в пустыню некогда цветущий край.

Старт “Шатла” — шпага химических и энергетических загрязнений, пронзающая атмосферу. Кроме того, поверхность земли — проводник, ионосфера — тоже проводник, а разделяющие их нижние слои атмосферы — изолятор, соответственно система «ионосфера, нижние слои атмосферы, поверхность земли» — конденсатор. Поскольку из сопел ракеты носителя истекает плазма (пламя — тоже проводник) и повышенная ионизированность следа ракеты носителя в атмосфере сохраняется ещё некоторое время, то след ракеты носителя — своего рода медленная молния во всю высоту атмосферы. То есть в этом планетарном конденсаторе происходит короткое замыкание. Сгорает всего около 2000 тонн, причём не самых грязных криогенных топлив, а последствия можно найти во всех отраслях физики и химии, причём в глобальных масштабах. Статистика свидетельствует, что такой старт ломает все предшествующие прогнозы погоды, а, кроме того, стати­стика выявляет обусловленность засух в Африке, ливней в США, слякотных зим в Европе, сильных землетрясений в Мексике, Калифорнии, на Аляске активностью кос­модрома во Флориде. Есть аналогичного рода статистика по Байконуру и Плесецку. Из опубликованных източни­ков см.: ж. “Знание — сила”, № 5, 1991, стр.Рыбников “Кувалдой по хрустальному своду”. Переход к морскому старту космических аппаратов с кораблей-космодромов также требует ответа на вопрос, какие районы мирового океана допустимо изпользовать для такого рода деятельности.

Не следует думать, что разпределённое энергетичес­кое и химическое давление стационарных и транспор­тных небокоптилок и обогревателей, обладающих куда большей суммарной мощностью, чем старт “Союза”, “Шатла” или “Бурана”, проходит без последствий для экологической и тектонической обстановки на планете.

Не следует думать, что экологическая культура за­мкнутых технологий и замкнутых циклов изделий воз­можна без решения проблем экологически чистой, т.е. — биос­ферно допустимой энергетики.

При этом экология энергетики всякой технической цивилизации имеет три аспекта:

· Загрязнение среды обитания продуктами разпада энергоносителей и энергоустановок, изменяющее её химический состав точно так же, как и прочие техногенные загрязнители, на которых сосредоточено внимание подавляющего большинства экологистов.

· Биосферно недопустимые излучения энергоустановок и энергопотребителей.

· “Раскачка” естественно природных энергопотоков техногенными энергопотоками, которая сама по себе может привести к изменению климата, тектоники и разрушению современной биосфе­ры.

Реально это — проблемы глобальные. Для решения этих проблем специалистам-энергетикам и человечеству в целом придется пересмотреть своё отношение к “священности” догматов стр. Карно, второго и первого начал термодинамики и “теории” относительно­сти.

Приведём основные формулировки второго начала термодинамики:

Невозможен переход теплоты от тела более холодного к телу, более нагретому, без каких-либо других изменений в системе или окружающей среде (Р.Клаузиус).

Невозможно создать периодически действующую (соверша­ю­щую какой-либо термодинамический цикл) машину, вся деятель­ность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза (меха­нической работе) и соответствующему охлаждению теплового резервуара (У.Томсон, М.Планк).

Невозможно построить вечный двигатель второго рода (В.Оствальд).

В замкнутой, т.е. изолированной в тепловом или механическом отношении системе, энтропия либо остаётся неизменной (если в системе протекают обратные, равновесные процессы), либо возрастает (при неравновесных процессах) и в состоянии равновесия достигает максимума.

Это эквивалентные формулировки, взятые из “Советского энциклопедического словаря” 1986 г. (В термодинамике энтропия определяется из следующего соотношения: dS=dQ/T , где dS — приращение энтропии; dQ — соответствующее приращение теплоты при абсолютной температуре Т, измеряемой в градусах Кельвина: 0ОС = 273ОК). В том же словаре читаем:

«Вечный двигатель второго рода — воображаемая тепловая машина, которая в результате совершения кругового процесса (цикла) (в пространстве параметров, описывающих её рабочее тело. — Авт.) полностью преобразует теплоту, получаемую от какого-либо одного “неисчерпаемого” източника (океана, атмосферы и т.п.) в работу (в частности, механическую. — Авт.). Действие вечного двигателя второго рода не противоречит закону сохранения и превращения энергии, но нарушает второе начало термодинамики и потому такой двигатель не осуществим».

К этому можно добавить, что теоретический КПД вечного двигателя второго рода на цикле преобразования «теплота — (меха­ническая) работа» равен 1.

Академии наук, в том числе СССР и его республик, Госкомизобретений принципиально не разсматривали и не разсматривают работы, в которых предлагаются энергоустановки с теоретическим КПД = 1 и выше и соответствующие этому КПД циклы изменения вектора состояния рабочего тела.

Академик Л.Д.Ландау, известный физик-теоретик, нобелевский лауреат (1962 г.), автор классического курса теоретической физики (совместно с Е.М.Лифшицем) по поводу второго начала термодинамики отмечал:

«В том, что изложенные простые формулировки соответствуют реальной действительности, нет никакого сомнения: они подтверждаются нашими ежедневными наблюдениями».

В той или иной формулировке этот взгляд на второе начало термодинамики господствует как стереотип разпознавания явлений и стереотип отношения к ним в мировоззрении школьников, студентов, тягловых людей науки и техники, и научно-техни­чес­кой “элиты” мировых научных и околонаучных “авто­ри­тетов”.

Между тем, в природе нет “замкнутых систем”, о которых говорит второе начало термодинамики. Кроме того, ни в одной из формулировок утверждения, известного как «второе начало термодинамики», ни слова не сказано о каких-либо силовых полях и какие-либо параметры силовых полей отсутствуют и в математических его выражениях. Поэтому ко всем формулировкам о свойствах “замкнутых систем” надо относиться, как к условностям человеческого мировозприятия, ограниченно применимым к конкретной обстановке, т.е. осторожно, сообразуясь с реальными разсматриваемыми системами и их положением в окружающей среде.

В 1866 г. Д.К.Максвелл разсматривал температурное равновесие вертикального столба газа в гравитационном поле в стационарном состоянии. Д.К.Максвелл пришёл к выводу, что для отсутствия противоречий со вторым началом термодинамики необходимо, чтобы в стационарном состоянии в гравитационном поле для различных газов температура не зависела от высоты, т.е. вертикальный температурный градиент (измене­ние температуры с высотой) любого вещества должен быть в стацио­нар­ном состоянии в гравитационном поле равен нулю, иначе второе начало термодинамики будет нарушено.

С 1897 по 1914 г. К.Э.Циолковский также разсматривал газ в стационарном состоянии в гравитационном поле. При этом он теоре­тически показал, что гравитационное поле порождает в газовом столбе, находящемся в стационарном состоянии, вертикальный температурный градиент — перепад температур на разных высотах. Этому теоретически корректно полученному результату противоречит «второе начало термодинамики».

То есть второе начало термодинамики — не общевселенский фундаментальный принцип, а ограниченный частный физический закон, применимый изключительно в случаях, когда в пределах локализации разсматриваемого объекта силовым воздействием общеприродных, известных и неизвестных нам полей можно пренебречь.

Кроме того, К.Э.Циолковский показал, что в гравитационном поле принципиально возможно построение монотемпературного двигателя: энергоустановки типа “вечный двигатель второго рода” с теоретическим КПД цикла преобразования «теплота — (механическая) работа» равным единице.

Экспериментальные изследования атмосфер Земли и Венеры показали наличие в атмосфере каждой из планет температурного градиента по высоте, значения коего хорошо согласуются с теоретическими моделями. То есть реальные наблюдения атмосферы опровергают мнение нобелевского лауреата академика Л.Д.Лан­дау и ему подобные мнения о согласии второго начала термодинамики с фактологией реальных наблюдений и подтверждают теоретические выводы Д.К.Максвелла и К.Э.Циолков­ского. Учебники же физики на протяжении столетия дурят школьникам нескольких поколений головы, навязывая в качестве абсолютной универсальной истины «второе начало термодинамики».

Более подробно смотри:

· Г. Опарин. “К.Э.Циолковский о втором начале термодинамики” в ж. “Русская мысль”, изд. “Общественная польза”, г. Реутов, 1991.

· Maxwell J. C. Philosophical Transaction of the Royal Society of London. London, Vol. 157, 1867, pp. 49 — 88.

· К.Э.Циолковский. “Продолжительность лучеиспускания Сол­н­ца”. “Научное обозрение”, № 7, 1897, стр. 46 — 61.

· К.Э.Циолковский. “Второе начало термодинамики”. Калуга, 1914.

В технологичес­ких приложениях ограниченность применения второго начала означает, что КПД энергоустано­вок может быть равен едини­це; устройство, именуемое «вечный двигатель второго рода», некоторым образом технически возможно, вопреки обывательскому мнению и акаде­ми­ческому запрету на разсмотрение проектов такого рода, и т.п. Однако более 100 лет смотреть, что делается за загородкой второго начала тер­модинамики, запрещено всеми средствами цивилизации: от двойки в школе до репрессий со стороны академий наук и психиатрической борьбы с изобретателями вечных двигателей.

С середины 1950-х гг. известно, что если зеркальный телескоп навести не на оптически видимую звезду, а на её расчётное положение на небесной сфере в настоящей момент времени, то крутильные весы, помещенные в главный фокус телескопа, реагируют на поток некой энергии: см. Н.А.Козырев, “Избранные труды”, изд. ЛГУ, Ленинград, 1991 г., стр. 379, 380. То есть одно из исход­ных утверждений “теории” относительности о скорости света как наивысшей возможной скорости во Вселенной экспериментально опровергается, из чего можно сделать выводы о глухарином токовании и слепоте светил теоре­тической физики (включая и А.Д.Са­харова) в период времени после публикации работ Максвелла, Циолковского, Козырева.

Там же, стр. 403, Н.А.Козырев, ссылаясь на астрофи­зические наблюдения, не признает в качестве общевсе­ленских догматов не только второе, но и первое ограни­чение термодинамики: «первое начало термодинамики» — закон сохранения энергии, который в известных его формулировках также имеет ограниченную область применения.

Поэтому выход из технологического кризиса энерге­тики и промышленности возможен только на основе пересмотра всех теорий физики и созданием, на основе нового мировоззрения науки и религии, биосферно допустимой макроэнергетики на принципах, отличных от ныне принятых.

До этого, из того, что ныне известно, допустимы ветровые, геотермальные, солнеч­ные, гидродинамические для свободных потоков и прочие первичные энергоустановки, отбирающие в техносферу долю от естественно природных энергопото­ков.

Строительство ГЭС с плотинами на реках — это воп­рос особый. И не следует думать, что вожделенная многим ликвидация суще­ствующих плотин, по тем или иным причинам нежела­тельных, — мероприятие более безобидное, чем их возведение в прошлом.

Необходимо отметить, что в печати проскальзывали сообщения о проектах ветроэнергоустановок, по своим эксплуатационным параметрам сопоставимых с совре­менными АЭС. Также известны проекты низконапорных гидроагрегатов, не нуждающихся в плотинах, которые могут работать в реках и океанических течениях. Эф­фект памяти формы некоторых сплавов позволяет пере­работать в механическую энергию перепад температур всего в несколько градусов. Это — примеры, показываю­щие пути создания экологически чистой первичной энергетики на основе уже известных технологий и технических решений.

Наверняка многое отброшено экспертами академий наук, ВАК, патентной службы без какого бы то ни было анализа существа предложений просто потому, что предложения не вписывались в “священные догматы” классической физики.

В целом же энергетическая база техносферы может быть организована иерархи­чески:

Первый уровень — первичные энергоустановки, без геологических энергоносителей, оставляющих продукты разпада. Производимая ими электроэнергия идёт на расщепление воды на водород и кислород либо изпользуется непосредственно.

Второй уровень— водород, производимый первичной энергетикой, изпользуется в качестве вторичного топлива.

Водород вне конкуренции по всем критериям экологической чистоты сжигания. Вопросы безопасности при транспортировке и изпользовании водородного топлива носят технико-технологический характер и разрешимы.

На втором уровне в качестве экологически чистого топлива также могут изпользоваться спирты, получаемые либо синтезом на основе энергопотенциала первого уровня, либо на основе переработки разного рода отходов органики. Пора понять и в жизни следовать пониманию: спирт — топливо для техники, а не питье для человека; иными словами, пьющий, хотя бы эпизодически, не человек, а биоробот.

Производство энергетического водорода на основе развитой к настоящему времени технологической базе также воз­можно на основе АЭС. В целях повышения радиацион­ной безопасности возможна реализация предложений о подземном строительстве АЭС, обеспечивающая их захоронение в кембрийских отложениях на глубине нескольких километров, гораздо глубже уровня грунто­вых вод и хозяйственной деятельности.

Единственный бросающийся в глаза недостаток этого глобального проекта состоит в том, что, если потомки признают полезным ликвиди­ровать такие глубинные экологические загрязнители, то найти их и извлечь из глубин Земли будет достаточно сложно даже в предположении дальнейшего технико-технологического прогресса. И поэтому этически лучше не зарывать АЭС в Землю-Матушку.

Но, так или иначе, решение всехэкологических проб­лем макроэкономики и техносферы есть построение первичной макроэнергетики и вторичной микроэнергети­ки (бытовой, транспортной, отчасти промышленной), основанных на отсутствии излучений и продуктов реакций энергоносителей, вызывающих искажение пропускающей и отражающей способности атмосферы и земной поверхности, и иные биосферно недопустимые последствия. После этого останется проблема размещения мощностей производителей и потребителей энергии так, чтобы они не искажали естественный энергетический баланс Земли недопустимым по отношению к устойчивости биоценозов образом.

И критерий решения экологических проблем один — устойчивость биоценозов при смене поколений и стати­стика заболеваемости как людей, так и иных видов в биосфере планеты.

Но если в человечестве сохранится господство нынешних нравов ориентирующих производство, на удовлетворение неограниченных потребностей деградационно-паразитического спектра, то технически возможный в ином мировоззрении науки-физики вечный двигатель — неиссякаемый източник экологически чистой энергии технически неограниченной мощности — способен стать только средством самоубийства, ещё более быстрого чем нынешняя экологически недопустимая энергетика.

Так что решение всех экологических проблем в смысле раз и навсегда — это изменение господствующей в обществе нравственности и этики, упреждающее научно-технический прогресс на основе ревизии исторически сложившихся взглядов фундаментальных наук.

Всё сказанное означает, что наиболее значимое и целесообразное направление инвестирования прибылей, получаемых в разного рода иных видах деятельности, — критическое по отношению к прошлой истории просвещение населения и создание биосферно допустимого экологически чистого энергокомплекса.

Деваться всё равно некуда: усугубление экологической ситуации загонит в угол человечество не в столь отдаленное время, и под давлением обстоятельств этой проблемой всё равно придется заниматься. Поэтому лучше начать пораньше, сообразуясь с прогнозами, а не дожидаться, когда припрет так, что станет невмочь. Не должно скупердяйничать, а то потом вообще не разпла­титься будет.

Этому пути преодоления глобального биосферно-экологи­чес­кого кризиса есть только одна альтернатива:

Прямой переход к некой биологической цивилизации, общество в которой в принципе не нуждается в техногенной энергии и технологиях. Вопрос состоит в том, как этот переход осуществить, тем более, если это выходит за пределы представлений о возможном, которые свойственны большинству населения в нашей цивилизации.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!