Кондиционер для Ближнего Востока

[second-path.livejournal.com]

Проблема климатического кризиса, с которым Грета Тунберг нас призывает бороться, сводится к нахождению решения по прямому управлению климатом. С инженерной точки зрения, борьба с плохим климатом и действия, направленные на улучшение климата, означают одно и то же: «Воздействие на климатическую систему Земли с целью изменения ее параметров в желаемом направлении». Нужно управлять климатом на региональном и глобальном уровне. Уже озвучена цифра в 90 триллионов долларов, которые нужно инвестировать в климат до 2050 года. Если такие финансовые средства вложить не в малоперспективную декарбонизацию, а в строительство климатических машин, то реально можно получить более комфортный, более ровный и более стабильный климат. Естественная нестабильность земной климатической системы будет скомпенсирована управляющими воздействиями со стороны диспетчеров климатических машин.

В этом посте будет пример региональной климатической машины, позволяющая радикально улучшить климат восточного средиземноморья. Это колыбель европейской цивилизации. В этой зоне имеются разнообразные письменные свидетельства про климат прошлого.  Многие современные пустыни раньше были лесами, полями и пастбищами. Надо попытаться повернуть вспять процесс опустынивания, вернуть оптимальный климат времен Римской империи. Для этого, в районе Суэцкого канала, надо прорыть будущий Суэцкий пролив. Ориентировочные размеры: ширина – 10 километров, глубина – 100 метров ниже уровня моря, длина – 180-200 километров.

Будущий пролив соединит воды Средиземного и Красного морей. Куда потечет вода? Как Средиземное море, так и Красное море растянуты на тысячи километров и имеют слоистое строение, поэтому ветровой нагон воды имеет решающее значение. В зависимости от сезонных господствующих ветров вода может течь и на юг, и на север. На возникшее течение наложится  приливное течение.

Чтобы управляемо увеличить поток теплых южных вод в Средиземное море, можно использовать водяные насосы на электрической тяге. Одно из возможных размещений такой насосной станции – устье Суэцкого залива. Там, по обоим берегам, пустынные места, удобные для строительства солнечных и ветровых электростанций.  Дешевая зеленая электроэнергия позволит уменьшить эксплуатационные издержки этой климатической машины. Огромные первоначальные капитальные затраты при весьма умеренных эксплуатационных расходах. Ремонтные и текущие расходы будут сильно меньше чем дополнительные доходы и экономия от хорошего климата. Если какое-либо поколение людей осилит строительство такого объекта, то последующим поколениям хватит сил и желания делать себе хорошую погоду.

Перейдем к цифрам. Посчитаем объем земляных работ:

 10км × 100м × 200км = 200км³.

Это объем грунта, который сейчас находится ниже уровня моря. Удвоим это число, чтобы учесть рельеф местности, необходимые откосы берегов и т.д. Всего примерно 400 миллиардов кубических метров земляных работ. При хорошей организации, использовании специальной техники можно принять стоимость в $1 за кубический метр грунта. Тогда копка Суэцкого пролива обойдется в $400 миллиардов.

Считаем сколько электроэнергии надо потратить в год, при равномерной перекачке потока в один миллион кубических метров воды в секунду (31600 миллиардов кубических метров в год). Реальных параметров подобных водокачек мы не знаем, поэтому примем, что воду надо поднять на 2 метра при кпд насоса в 60%.

  31600•10^9м³ × 1000кг/м³ × 9,8м/с² × 2м / 0,6 = 10^18Дж = 290 млрд. кВт•ч (в год)

В доковидные времена уже анонсировалась цена, для новых солнечных и ветряных электростанций, в 4 американских цента за киловатт-час. Умножая 4 цента на 290 миллиардов  киловатт-часов, получаем $12 миллиарда (доковидных) за год. Это оценка расходов на эксплуатацию климатической машины в год. За лучший климат для одного миллиарда человек в регионе цена не кажется высокой. Какой климат станет вместо теперешнего? Будут более теплые, более дождливые и более короткие зимы. Вегетационный период станет длиннее. В некоторых местах станет возможным выращивание зимней культуры в открытом грунте. Будет большая экономия топлива на зимнем обогреве. Летняя температура будет, примерно, как сейчас или немного прохладнее, вследствие большей облачности и большей влажности почвы.

Насколько больше осадков? Из Красного моря будет поступать вода со среднегодовой температурой 25°C, из Средиземного моря будет выходить вода с температурой 14°C. При охлаждении на 11°C на месте будет рассеиваться

   31600•10^9м³ × 1000кг/м³ × 4,2кДж/(кг × °C)  × (25°C ˗ 14°C) = 1,5•10^21Дж  (в год)

Делим эту энергию на теплоту испарения воды 2,4МДж/кг

  1,5•10^21Дж / 2,4МДж/кг = 600 млрд. м³ (воды в год)

В само Красное море вода втекает из Индийского океана со среднегодовой температурой около 29°C, а вытекать в Суэцкий пролив будет с расчетной температурой 25°C.  Аналогичные расчеты для Красного моря дают дополнительное рассеяние 0,55•10^21Дж тепла в год и дополнительное испарение 220 млрд. м³ воды в год. В итоге Евразия и Африка получат дополнительные 820 км³ осадков, потратив на это 290 млрд. кВт•ч в год. При цене киловатт-часа $0,04 кубический метр дополнительных осадков (с доставкой ) обойдется в 1,5 цента. По такой цене можно даже мелеющие моря наполнять, такие как Мертвое море, Каспийское море, Аральское море.

Если этот дополнительный кубометр осадков выпадет на пшеничное поле, то урожай увеличится на 1кг зерна, а если в горах, то сначала оросит деревья в лесу, потом стечет в одно из многочисленных водохранилищ. Когда пройдет через лопатки турбины гидроэлектростанции, то кубометр даст 1 кВт•ч на каждые 400м падения уровня воды. Важное обстоятельство – гидроэлектростанции дают ток тогда, когда нужно потребителю, независимо от того, светит ли солнце, дует ли ветер. После гидроэлектростанции вода заполняет русло реки, откуда ее качают многочисленные потребители.

На этих двух примерах видно, что увеличение количества осадков предложенным способом чрезвычайно выгодно экономически. Эти территории настолько плотно заселены людьми, что дождику невозможно будет промахнуться и выпасть в «бесполезном» месте. Тратится одна треть киловатт-часа дешевой, нестабильной, «зеленой» электроэнергии на перекачку воды и увеличивается на кубический метр количество осадков в Евразии и в северной Африке.

Теперь рассмотрим этот проект в глобальном масштабе, в контексте глобального потепления. При изъятии из Индийского океана одного миллиона кубических метров воды в секунду со средней температурой 29°C, на ее место из глубины океана через апвеллинг поднимется вода с температурой 3°C.

Упрощенная схема циркуляции вод мирового океана

Из Индийского океана будет изыматься поток тепла равный:

 10^6м³/с × 1000кг/м³ × 4200Дж/(кг × °C) × (29°C ˗ 3°C) = 0,11•10^15Вт = 0,11 ПВт (петаватт)

С чем этот поток тепла можно сравнить? Современный энергетический дисбаланс Земли, который ведет к глобальному потеплению, является предметом поиска климатологов. Цифры называются разные, мне чаще попадалось значение 0,9Вт/м². В пересчете на всю планету – 0,5ПВт. Примем, что половина этого избыточного тепла приходится на полосу Земли между тропиками – 0,25ПВт. Так вот, из 0,25ПВт изымается 0,11ПВт, т.е. 44%. Почувствовали мощу в мышцах? Один триллион американских баксов, одна великая египетская стройка и 44% от проблемы перегретых тропиков решена. Тропические кораллы получат дополнительное время на перестройку метаболизма. Я люблю кораллы и хочу их спасения!

Как насчет избыточного тепла в умеренной зоне? Часть этого избыточного тепла будет погашено большей облачностью и испарением дополнительных осадков. В случае тропиков тепло изымается непосредственно, для умеренных широт будут работать вторичные и последующие звенья цепи событий. Можно ожидать, что охлаждающий эффект будет сравним по значимости с охлаждающим эффектом для тропиков. Но увеличение количества и качества осадков для нас важнее. Учитывая западный перенос, дополнительные осадки достигнут даже бассейн Каспийского моря. Те же леса будут расти бодрее, депонируя атмосферный СО2.

Везде в расчетах я использовал поток воды в один миллион кубических метров в секунду. При реализации это будет управляемый параметр, при помощи которого климатическая система будет поддерживаться в определенных рамках. Может оказаться, что Памир, Тибет и Гималаи хотят стать одним сплошным ледником или Каспийское море переполняется, поэтому нужно снизить количество осадков. Как-то придется гармонизировать противоречивые требования, которые люди предъявляют к погоде и климату.

01 декабря 2022      © Victor T. Balaban

Comments

[леон леон (from livejournal.com)]

Северные реки уже поворачивали. Это будет ещё круче, думаю? Посчитать последствия вряд ли удастся, слишком много факторов. Предсказывать погоду — вообще занятие неблагодарное...

[lilibay.livejournal.com]

Суэцкий канал уже есть, он безшлюзовой, никакого течения из Красного моря в Средиземное и обратно нет. Перекачивать море насосами вообще бред. Лучше прокопать канал (кинуть трубу) и запустить Красное море в Мёртвое и поднять его уровень метров на 20-30, увеличить зеркало испарения и эл.энергию за одно получить можно.

[alex-barenberg.livejournal.com]

Лучше копать канал через Сектор Газа. И, кстати, тамошние копатели очень умелы и дешевы, точно меньше 1$ за куб выйдет :)
А вообще я с подозрением отношусь к подобным предложениям, пока вычислительная мощность не позволяет просчитать последствия с полной уверенностью в результате.

[sidorovmax.livejournal.com]

Поздно спохватились, ибо борьба идет уже не с "потеплением", а с "изменением" климата.

[lepestriny.livejournal.com]

Средиземное море подписывается холодной водой из Атлантики, стоит лишь перекрыть Гибралтарский пролив и тёплая вода самотеком пойдёт через Суэцкий канал. Температура региона резко поднимется и капец Европе наступит даже быстрее, чем в предложенном варианте.

[el-marka.livejournal.com]

Так, может, лучше из Персидского залива до Каспийского моря канал бросить? Там перепад высоты -29 метров от мирового океана. На просторах пустынь Казахстана будет плескаться море 20 метровой глубины. Ух, как увеличится площадь испарения! Там, правда, еще и Астрахань затопит, половину Калмыкии равнинный Азербайджан... но кого это будет волновать :)

[auslanderr.livejournal.com]

Если бы еще стояла задача решить реальную проблему, а не полутать политические бенефиты в процессе "решения"...

[uncle_grue.livejournal.com]

Предлагаю не суетиться.

За счет потепления испаряется больше воды, и потом выпадает осадками, так что Сахара уже начинает понемногу зарастать :-)

И вообще, человеку приспосабливаться к изменению климата проще и дешевле, чем пытаться через коленку ломать геофизические процессы.

[bryan88.livejournal.com]

великолепное предложение, но я бы лучше прокопал канал между азовским и каспийским морем и на нем поставил бы ГЭС и шлюзы для сухогрузов, воду из Дона и Волги перенаправить на орашение полей. Вообще уровень Каспия надо увеличить до уровня океана, в регионе невыносимая жара летом, канал стал бы спасением, да пол Азербайджана утонет, но можно наверно договориться.

[goering.livejournal.com]

Не проще ли вернуться к старому СССРовскому проекту в Ливии?

[lytrumsalicaria.livejournal.com]

Чего мелочиться? срыть нахрен Никарагуа с Сальвадором. Пролив шириной 300 км и 300 м глубиной восстановит широтное циркумпланетное течение на 2\3 окружности, и этого будет достаточно, чтоб вернуться к климату эоцена, когда по островам Канадского Арктического архипелага бегемоты бегали.

[schernov.livejournal.com]

А потом взорвется очередной мегавулкан и ....

[kovalenkk.livejournal.com]

А почему поселки под куполом не строятся?
Это же миллиардная экономия получается.

[Андрей Мамчур (from livejournal.com)]

Очень интересно, только я ничего не понял. 😂 Можно кратко? Как на экзамене, быстро, "Война и Мир" в двух словах...

[poulsam.livejournal.com]

Думал, горожанина из б почитал

[kpaxx.livejournal.com]

дурдом какой.... а то что поменяются атмосферные ячейки и неизвестно как, и то что мы может и получим локальный плюс, но ценой гигантского минуса в другом регионе, нет, это не надо учитывать?

Очередные гринписи подводят базу под грабеж населения планеты.. а бред про "дешевую зеленую энергию", это вообще за гранью добра и зла.

[cambria-1919.livejournal.com]

Вообще-то борьба человека с климатом (т.е. Космосом) и управление им достаточно фантастическая затея. От мании величия происходит.
Сразу хвататься за переброску морей и не уметь переработать производимый и летящий в мусор пластик — это когнитивный диссонанс.
Начните с малого (хотя бы восстановления лесов).
Потому что именно те золотомиллиардники, которые пристают "дай центильончик на поворот климата за угол", загаживают землю больше всех.

[alsa70.livejournal.com]

Начинать надо с управления мозгами — где эти сектанты видят потепление, на улицу в мороз не выйдешь. И не надо пустыни превращать в леса — пустыня лучше.

[e1-bueno.livejournal.com]

Трансуральский водный путь

предполагалось построить систему водохранилищ и тоннелей по маршруту — Пермь 149 м — Екатеринбург 240 м — Тюмень 120 м — Тобольск 90м над уровнем моря , связывав непосредственно каналами крупные индустриальные центры.
В этом случае за счёт водных ресурсов региона и перепада высот возможна выработка электроэнергии ГЭС 2,3-2,5 млрд кВтч/год.



Маршрут Обь-Иртышского канала предполагалось соорудить через Барабинскую низменость (90-110 м) от Камня-на-Оби ( 120 м) к Омску 85-89 м.

В Волге дефицит воды ощущается вполне , в бассейне Оби идут активные процессы заболачивания. Объединение Волги -Камы-иртыша -Оби в единую систему позволило бы эти проблемы решить.

[vlkamov.livejournal.com]

Как-то странно, что вода из Красного моря, пройдя 200 км начнет сверхинтенсивно испаряться. Чего ж она не испаряется на месте, тем более в Индийском океане, который аж 29 градусов ?

Но идея для зачина годится. Более осмысленным видится закачка воды из Средиземного моря в Сахару. Образовавшаяся поверхность будет испарять воду. Минимум оазис образуется. А чтобы соленость искусственного озера не увеличивалась — частичная циркуляция.

Правда был там один ирригатор, так ему штык в задницу воткнули. Ибо нехрен.
улучшение жизни быдла не входит в планы Хозяев.

[chat-de-mer.livejournal.com]

Вопрос, действительно, назрел. Технически такие проекты возможны. Потребность тоже нарастает — вместе с населением. Так что, если не произойдёт внезапной депопуляции, магапроектов не избежать. Нужно будет многое — существенное сокращение промышленных и бытовых отходов, восстановление лесов. И, конечно, управление водными массами. Каналы, водохранилища, насосные станции. Защитные лесополосы. Возвращение к сталинскому плану преобразования природы, к планам Каддафи — только теперь в глобальном масштабе. Преодоление политического сопротивления. Чтобы избежать гибели, человечеству потребуется сделать многое.

ТОП: 11:40 (московское)

[magict30p.livejournal.com]

Вы попали в Т30P (http://www.t30p.ru) самых обсуждаемых тем в блогосфере.
Это Ваш 6-й ТОПовый пост в этом году.
Посмотреть статистику автора можно в карточке топблогера (http://rating.t30p.ru/?engineering_ru.livejournal.com&p=tops).

[pavel-herc.livejournal.com]

сейчас предлагать глобальные проекты, требующие кооперации многих стран — несвоевременно, мягко говоря.

Мегапроекты. Кондиционер для Ближнего Востока

[livejournal.livejournal.com]

Пользователь l_boris сослался на вашу запись в своей записи «Мегапроекты. Кондиционер для Ближнего Востока (https://l-boris.livejournal.com/7181750.html)» в контексте: [...] уровня моря, длина – 180-200 километров. https://engineering-ru.livejournal.com/624764.html?embed [...]