Prototype this по-русски - выпуск 58. Искусственный океан.
Тут у нас паника происходит - касательно глобального потепления и парниковых газов всяких. Типа надо решать...
Ну так гавно вопрос - порешаем...
Итак. С достаточно высокой точностью можно представить Землю как замкнутую систему. Нет, конечно, диссипация атмосферы происходит, но в основном за счет легких газов - водорода, гелия... Короче - углекислота в космос улетучивается медленно, и это проблема. С точки зрения азота, кислорода, углекислоты атмосфера может быть представлена замкнутой системой.
Миллионы лет существования живого на нашей планете всякие мелкие зеленые гады - имеются в виду растения, пользуясь избытком углекислоты в атмосфере (о чем говорит избыток гидрокарбонатов и карбонатов в осадочных породах), вовсю размножались, и соответственно, подыхали. Засеивая своими останками, содержавшими углерод в связанной форме органических соединений, все мало-мальски удобные места. Потом эти места перекрывались наносными породами, анаэробно гнили, в результате получилась нефть и газ. А атмосфера очистилась от углекислоты.
Добывая и сжигая нефть, мы тем самым возвращаем углекислоту в атмосферу. И когда мы добудем всю нефть (то есть разорим все кладбища древних водорослей), атмосфера у нас будет как в архее - то есть совершенно непригодна к комфортному пребыванию в ней человека.
Процесс усваивания углекислоты из атмосферы происходит с помощью целой кучи фотосинтезирующих организмов. Это не только деревья и трава с кустами всякими, это еще и водоросли. Причем по объему усваивания атмосферной углекислоты океан уверенно обгоняет сушу. И если с сушей все понятно - деревья повырубали на дрова и мебель, кустики вырубаем, потому что эстеты, траву вытаптываем и выкашиваем, потому что мешает ходить, то с водорослями все немного веселее.
Чтобы водоросль, сука такая, переработала углекислоту в кислород, ей нужен свет и эта самая углекислота. И если свет пока через водную толщу еще проникает, то с углекислотой у нас проблемы... Дело в том, что проникновение углекислоты в воду происходит через водную поверхность. Путем диффузии. И понятно, что диффузия - штука слабая, на километр не пробьет, точнее пробьет, но оооочень флегматично. И в океане существует целая куча мест, где вода чистая-чистая. От водорослей. Мертвая. Свет проникает - газу нет, водорослей нет, планктона нет, рыбы нет, в общем - идеал эстетики, понимаешь. Есть еще один способ проникновения атмосферных газов в воду - через перемешивание, которое происходит при волнении. Волны туда-сюда ходят, поверхностный слой воды насыщается газом, и за счет небольшого, но имеющего места быть вертикального смешивания слоев как-то проникает в глубину...
Короче. Жизнь в океане сосредотачивается у поверхности. Там, где есть кислород, углекислота, водоросли, планктон - там и рыбы плавают.
Если увеличить толщину слоя воды, в котором происходит активная жизнь, мы тем самым увеличим поглощение углекислоты океаном. Для этого нужна аэрация. То есть - прокачка через воду атмосферного воздуха. В аквариумах используется, чтобы рыбки не подохли, в смысле - не задохнулись...
Вопрос - как аэрировать? На каждые десять метров воды по вертикали давление возрастает на одну атмосферу. Соответственно, пытаясь проаэрировать 200-300 метровую толщу, мы будем вынуждены построить такую компрессорную станцию, что нам любой инвестор матку без наркоза вымет и на затылке бантиком завяжет... Опять же - аппаратура высокого давления, специальный бурбулятор, генерирующий мелкие пузырьки, каковой бурбулятор будет работать в самых коррозионных условиях... Короче - глупость наша идея океанскую толщу аэрировать...
Но ребята. Но мы же не простые люди. Мы не ищем легких путей. И если задача не решается в лоб - мы ее успешно решаем через жопу, верно?
ТАК ДАВАЙТЕ АЭРИРОВАТЬ ОКЕАН ЧЕРЕЗ ЖОПУ!
Короче. Вместо чтобы пропускать атмосферный воздух через воду, мы будем пропускать воду через воздух.
Все ясно? За счет разбрызгивания на мелкие капельки струя воды получает огромную поверхность и насыщается атмосферными газами. Нам остается собрать эту воду, и по трубе аккуратно опустить вниз на любую глубину...
Представьте себе конструкцию. Вертикальная труба, открытая сверху и снизу - это чтобы наш душ ветром не сдувало - сверху головка распылителя, снизу воронка для сбора воды. Увлекаемый "душем", поток воздуха подсасывается сверху и выходит снизу, у нас не только вода циркулирует, но и воздух обновляется. Собранная вода собирается воронкой в трубу, которую мы опускаем на нужные нам 200-300 метров... Или 2000-3000 метров.
Пскольку плотность воды в трубе и вне ее практически идеально соответствует, на доставку аэрированной воды вглубь толщ океана нам почти не нужно тратить энергии. Разница уровня воды в воронке и окружающей воды в океане сама создаст необходимое усилие. Поскольку собирается уже аэрированная вода, без пузырьков, то при движении вниз по трубе она будет охлаждаться и сжиматься, в силу чего потери газа не произойдет.
Вопрос - что проще, качать компрессором высокого давления по шлангу высокого давления воздух на глубину, или обычным механическим насосом низкого давления поднять поток воды на несколько метров для того, чтобы он душиком покапал?
Какие могут быть проблемы? Засаливание фильер душа. Но поскольку мы не джакузи устраиваем, мы просто можем лить воду в трубу, внутри которой торчит куча рассекателей, чтобы она брызгами разлеталась. Такая конструкция полностью неубиваема. И приводить наш механический насос можно от ветрового колеса, например - что в случае компрессора затруднительно.
Станции аэрации создадут вокруг себя океанские оазисы, полные водорослей, планктона, рыбы. Такие станции могут быть исследовательской площадкой, метеорологической станцией, и даже туристическим объектом - помимо основной функции. И под ними будут накапливаться трупы водорослей, забирая из атмосферы углекислоту, и они будут способствовать росту рыбных запасов и так далее и тому подобное... Фактически, речь идет о расширении обитаемого слоя океана вглубь, возможно в разы, что по морской биосфере нам даст примерно то же, как если бы мы взяли и еще начали море копать. Новое. Или - новый океан...
Короче - надо все делать через жопу, тогда точно получится!
Ну так гавно вопрос - порешаем...
Итак. С достаточно высокой точностью можно представить Землю как замкнутую систему. Нет, конечно, диссипация атмосферы происходит, но в основном за счет легких газов - водорода, гелия... Короче - углекислота в космос улетучивается медленно, и это проблема. С точки зрения азота, кислорода, углекислоты атмосфера может быть представлена замкнутой системой.
Миллионы лет существования живого на нашей планете всякие мелкие зеленые гады - имеются в виду растения, пользуясь избытком углекислоты в атмосфере (о чем говорит избыток гидрокарбонатов и карбонатов в осадочных породах), вовсю размножались, и соответственно, подыхали. Засеивая своими останками, содержавшими углерод в связанной форме органических соединений, все мало-мальски удобные места. Потом эти места перекрывались наносными породами, анаэробно гнили, в результате получилась нефть и газ. А атмосфера очистилась от углекислоты.
Добывая и сжигая нефть, мы тем самым возвращаем углекислоту в атмосферу. И когда мы добудем всю нефть (то есть разорим все кладбища древних водорослей), атмосфера у нас будет как в архее - то есть совершенно непригодна к комфортному пребыванию в ней человека.
Процесс усваивания углекислоты из атмосферы происходит с помощью целой кучи фотосинтезирующих организмов. Это не только деревья и трава с кустами всякими, это еще и водоросли. Причем по объему усваивания атмосферной углекислоты океан уверенно обгоняет сушу. И если с сушей все понятно - деревья повырубали на дрова и мебель, кустики вырубаем, потому что эстеты, траву вытаптываем и выкашиваем, потому что мешает ходить, то с водорослями все немного веселее.
Чтобы водоросль, сука такая, переработала углекислоту в кислород, ей нужен свет и эта самая углекислота. И если свет пока через водную толщу еще проникает, то с углекислотой у нас проблемы... Дело в том, что проникновение углекислоты в воду происходит через водную поверхность. Путем диффузии. И понятно, что диффузия - штука слабая, на километр не пробьет, точнее пробьет, но оооочень флегматично. И в океане существует целая куча мест, где вода чистая-чистая. От водорослей. Мертвая. Свет проникает - газу нет, водорослей нет, планктона нет, рыбы нет, в общем - идеал эстетики, понимаешь. Есть еще один способ проникновения атмосферных газов в воду - через перемешивание, которое происходит при волнении. Волны туда-сюда ходят, поверхностный слой воды насыщается газом, и за счет небольшого, но имеющего места быть вертикального смешивания слоев как-то проникает в глубину...
Короче. Жизнь в океане сосредотачивается у поверхности. Там, где есть кислород, углекислота, водоросли, планктон - там и рыбы плавают.
Если увеличить толщину слоя воды, в котором происходит активная жизнь, мы тем самым увеличим поглощение углекислоты океаном. Для этого нужна аэрация. То есть - прокачка через воду атмосферного воздуха. В аквариумах используется, чтобы рыбки не подохли, в смысле - не задохнулись...
Вопрос - как аэрировать? На каждые десять метров воды по вертикали давление возрастает на одну атмосферу. Соответственно, пытаясь проаэрировать 200-300 метровую толщу, мы будем вынуждены построить такую компрессорную станцию, что нам любой инвестор матку без наркоза вымет и на затылке бантиком завяжет... Опять же - аппаратура высокого давления, специальный бурбулятор, генерирующий мелкие пузырьки, каковой бурбулятор будет работать в самых коррозионных условиях... Короче - глупость наша идея океанскую толщу аэрировать...
Но ребята. Но мы же не простые люди. Мы не ищем легких путей. И если задача не решается в лоб - мы ее успешно решаем через жопу, верно?
ТАК ДАВАЙТЕ АЭРИРОВАТЬ ОКЕАН ЧЕРЕЗ ЖОПУ!
Короче. Вместо чтобы пропускать атмосферный воздух через воду, мы будем пропускать воду через воздух.
Все ясно? За счет разбрызгивания на мелкие капельки струя воды получает огромную поверхность и насыщается атмосферными газами. Нам остается собрать эту воду, и по трубе аккуратно опустить вниз на любую глубину...
Представьте себе конструкцию. Вертикальная труба, открытая сверху и снизу - это чтобы наш душ ветром не сдувало - сверху головка распылителя, снизу воронка для сбора воды. Увлекаемый "душем", поток воздуха подсасывается сверху и выходит снизу, у нас не только вода циркулирует, но и воздух обновляется. Собранная вода собирается воронкой в трубу, которую мы опускаем на нужные нам 200-300 метров... Или 2000-3000 метров.
Пскольку плотность воды в трубе и вне ее практически идеально соответствует, на доставку аэрированной воды вглубь толщ океана нам почти не нужно тратить энергии. Разница уровня воды в воронке и окружающей воды в океане сама создаст необходимое усилие. Поскольку собирается уже аэрированная вода, без пузырьков, то при движении вниз по трубе она будет охлаждаться и сжиматься, в силу чего потери газа не произойдет.
Вопрос - что проще, качать компрессором высокого давления по шлангу высокого давления воздух на глубину, или обычным механическим насосом низкого давления поднять поток воды на несколько метров для того, чтобы он душиком покапал?
Какие могут быть проблемы? Засаливание фильер душа. Но поскольку мы не джакузи устраиваем, мы просто можем лить воду в трубу, внутри которой торчит куча рассекателей, чтобы она брызгами разлеталась. Такая конструкция полностью неубиваема. И приводить наш механический насос можно от ветрового колеса, например - что в случае компрессора затруднительно.
Станции аэрации создадут вокруг себя океанские оазисы, полные водорослей, планктона, рыбы. Такие станции могут быть исследовательской площадкой, метеорологической станцией, и даже туристическим объектом - помимо основной функции. И под ними будут накапливаться трупы водорослей, забирая из атмосферы углекислоту, и они будут способствовать росту рыбных запасов и так далее и тому подобное... Фактически, речь идет о расширении обитаемого слоя океана вглубь, возможно в разы, что по морской биосфере нам даст примерно то же, как если бы мы взяли и еще начали море копать. Новое. Или - новый океан...
Короче - надо все делать через жопу, тогда точно получится!