Het grootste probleem van onze tijd

[/\|cazar]

Oorspronkelijk geplaatst door Pavell

Serieus blijven.
De echte problemen beginnen pas over 30-50 jaar voor stookolie.
Gas zal het een 60 tal jaar langer uithouden maar ook dan in de problemen geraken. Steenkool een 200 tal jaar.
Natuurlijk ... als er bepaalde grote landen economisch een sterkere groei kennen dan knabbelt dat iets af.

Hmm, binnen 40 jaar zal zo goed als alle olie op zijn.
Binnen een paar jaar begint deel 2 van de film, de lange weg naar beneden waar vraag en aanbod naar olie elkaar niet meer kunnen in evenwicht brengen, met een leuke prijsverhoging ( hoger en hoger ieder jaar, owv oplopende tekorten ) tot gevolg.


Probleem is al eigenlijk een beetje bezig ( zie recente prijsverhoging in ruwe aardolie over het voorbije jaar ).

Hopelijk vindt de menselijke creativiteit hier iets op, hoewel ik daar meer en meer mijn twijfels begin bij te hebben.

[spaz322]

hoe denken sommige mensen toch?

ok wat als de olie effectief op is?
gaan we dan terug met paard en kar rijden?

en al die halfslachtige oplossingen zoals biodiesel en alle andere fratsen die de fosiele brandstoffen "vervangen", pfff, zo komen we nergens

er moet een nieuw internationaal project opgestart worden in de trent van het manhatten project, je verplicht de wetenschappers om te werken aan een deftige oplossing voor het probleem, en nieuwe technologien te ontwikkelen die bruikbaar zullen zijn voor iedereen, zonder dat de oliebaronnen en multinationals die baat hebben bij de huidige status-quo zich daarmee moeien
als we al eens 10% van het budget voor oorlog en wapenontwikkeling eens zouden uitgeven aan dit research dan kunnen we binnen een jaar of 10 misschien definitief afstand nemen van fosiele brandstoffen en de daaraan gekoppelde achterhaalde technologie

vergeet niet dat de atoombom op 4 jaar tijd vanuit het niets ontwikkeld is, dus het is perfect mogelijk

die halfslachtige tussenoplossingen lossen niks op
precies of enkel het heden telt, wat met onze kinderen, wat gaan die nog hebben als we voortdoen zoals we nu bezig zijn?

tijd om "out of the box" te denken en nieuwe wegen in te slaan, en een hoop
wetenschappelijke (bena religieuse) vooroordelen over boord te kappen

[maddox]

Spaz322. Als de situatie even wanhopig word als in verband met WO II en atoomwapens, voor de industrie of politiek, dan word er wel een "oliemanhattanproject" gestart.
Gelukkig dat er nu al alternatieven zijn die beter doorontwikkeld kunnen worden. Zoals het Manhattan project een doorontwikkeling was van een aantal baanbrekende ideen, eigenlijk gestart door Röntgen en de Curies. Begin 20ste eeuw.

Ikzelf ben al een tijdje bezig aan een projectje. Maar een bereidwillige microbioloog/geneticus vinden is lastig. Wie wil er wat gistcellen voor me manipuleren?

[Herr Flick]

Oorspronkelijk geplaatst door spaz322

hoe denken sommige mensen toch?

ok wat als de olie effectief op is?
gaan we dan terug met paard en kar rijden?

en al die halfslachtige oplossingen zoals biodiesel en alle andere fratsen die de fosiele brandstoffen "vervangen", pfff, zo komen we nergens

er moet een nieuw internationaal project opgestart worden in de trent van het manhatten project, je verplicht de wetenschappers om te werken aan een deftige oplossing voor het probleem, en nieuwe technologien te ontwikkelen die bruikbaar zullen zijn voor iedereen, zonder dat de oliebaronnen en multinationals die baat hebben bij de huidige status-quo zich daarmee moeien
als we al eens 10% van het budget voor oorlog en wapenontwikkeling eens zouden uitgeven aan dit research dan kunnen we binnen een jaar of 10 misschien definitief afstand nemen van fosiele brandstoffen en de daaraan gekoppelde achterhaalde technologie

vergeet niet dat de atoombom op 4 jaar tijd vanuit het niets ontwikkeld is, dus het is perfect mogelijk

die halfslachtige tussenoplossingen lossen niks op
precies of enkel het heden telt, wat met onze kinderen, wat gaan die nog hebben als we voortdoen zoals we nu bezig zijn?

tijd om "out of the box" te denken en nieuwe wegen in te slaan, en een hoop
wetenschappelijke (bena religieuse) vooroordelen over boord te kappen

Als de "amateurs" zich nu bezighouden met Biodiesel en andere oplossingen, reken dan maar de grote jongens al ergens een oplossing klaar hebben, of op zijn minst weten waar de oplossing zit.

Wees maar zeker dat ze in hun zoektocht naar raketbrandstof en dergelijke heel wat theorieën afgewerkt hebben, en misschien zelf pasklare oplossingen gevonden, hebben, niet voor raketten, maar misschien wel voor andere toepassingen.

Natuurlijk moeten die nog wat in de frigo blijven, ondertussen brengt olie wreed goed op ...

[Herr Flick]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Spaz322. Als de situatie even wanhopig word als in verband met WO II en atoomwapens, voor de industrie of politiek, dan word er wel een "oliemanhattanproject" gestart.
Gelukkig dat er nu al alternatieven zijn die beter doorontwikkeld kunnen worden. Zoals het Manhattan project een doorontwikkeling was van een aantal baanbrekende ideen, eigenlijk gestart door Röntgen en de Curies. Begin 20ste eeuw.

Ikzelf ben al een tijdje bezig aan een projectje. Maar een bereidwillige microbioloog/geneticus vinden is lastig. Wie wil er wat gistcellen voor me manipuleren?

Gij wilt alcool maken op een snelle en efficiente manier zeker ? ...

Uwe gist imumm maken voor het feit dat ze bij 6 a 7 ° een natuurlijke dood sterven en ge dus moet gaan distileren wat alcohol maken tot een inefficiente productiemethode maakt... ?

Eigenlijk een geniaal idee,...

[maddox]

Ik had in gedachte gist los te laten op alle zetmeel en soortgelijke. Uitgewrongen oliehoudende planten bijvoorbeeld. Nu is gist te afhankelijk van suikers.

[Herr Flick]

Dat is ook een idee, maar ik denk dat ge dan met enorme hoeveelheden materiaal moet werken.

Nu is dat nog niet zo'n probleem maar je zou eerst een enzyme moeten ontwikkelen of kunnen kweken dat uw zetmeel omzet in suikers en er dan uw gistbacterie op loslaten.

Of de twee koppelen zodat ze hetzelfde werk kunnen doen. (dat is toch wat ik mij van mijn microbiologie/voedingsleer onthouden heb... ) verbeter mij als ik mis ben want ik heb mij daar al jaren nie meer in verdiept.

Bovendien kunnen uw gistcellen maar mee tot ge een alcohol percentage hebt van een 12° dacht ik, dan stopt uw natuurlijke gisting, omdat het alcohol percentage te groot wordt.

Ge moet dus gaan stoken, en om dat te doen hebde warmte nodig, dus moet je een efficiente manier vinden om uwen booz te verwarmen en hem bv, naar 80 a 90 ° te stoken om hem efficient te kunnen gebruiken.

Er zijn verschillende manier mogelijk om dat aan te pakken maar de vraag blijft, hoeveel kost een liter op het einde van de rit.

Zolang als dat onder de 1 euro blijft, is da dik ok en een volwaardig vervanger voor benzine, ...

Voor zware motoren, ga je iets anders moeten vinden, maar daar zou je de olie uit uw planten voor kunnen gebruiken

Ge moet het bovendien kunnen produceren a rato van wat momenteel opgepomt wordt, en liefst nog wat sneller.

Dat wil zeggen dat je met enorme gistingstanks komt te zitten, ofwel moet je het proces kunnen versnellen.

bovendien moet je genoeg materiaal kunnen aanmaken.

Dus moet je een gewas maken dat heel snel groeit, rap kan geoogst worden en een hoge suiker productie heeft, of een gewas met veel zetmeel.

Nie simpel maar doenbaar, zeker als het nog eens echt crisis wordt.

[maddox]

Mais is een heel leuke basisplant, en er is al veel ervaring met manipulatie. We moeten het niet opvreten, dus een giftigere of niet lekkere variant is al goed genoeg. Anders alcoholiseren we brandnetels .
Is ook een truk om verontreinigde gronden proper te krijgen. Zet er planten op, laat die de chemicalien of zware metalen opslorpen. Zet die planten om in alcohol, wat de zware metalen enzo in de restanten laat. Deze zijn makkelijk tot koeken te persen en nadien als erts te gebruiken.

Maar tja, geneitische manipulatie mag weer niet van de groenen he.

[Herr Flick]

In Mais zit inderdaad wel potentieel, maar toch is de vraag hoeveel we van het spul gaan nodig hebben om efficient te zijn en hoe snel kan het groeien, en herplant worden.

We zijn hier nog altijd beperkt in seizoenen, en de helft van het regenwoud gaan omkappen om mais te zetten is ook geen goed idee...


Groeit er niks in de zee, of kunnen we niks op zee laten groeien, ? ...

[spaz322]

Oorspronkelijk geplaatst door Herr Flick

Wees maar zeker dat ze in hun zoektocht naar raketbrandstof en dergelijke heel wat theorieën afgewerkt hebben, en misschien zelf pasklare oplossingen gevonden, hebben, niet voor raketten, maar misschien wel voor andere toepassingen.

Natuurlijk moeten die nog wat in de frigo blijven, ondertussen brengt olie wreed goed op ...

Ik ben hier inderdaad ook al langer bewust van dat er genoeg nieuwe ontwikkelingen zijn geweest. Je moet maar eens research doen naar de patenten die aangevraagd worden in de VS bij de patent-office.
Spijtig genoeg zitten in die patent office heel bekrompen mensen die vasthangen aan dogma's en eigenlijk niet weten waar ze mee bezig zijn, of ze hebben orders van bovenaf.

Waarom ik zei dat er een manhattenproject moet komen is omdat de oliebelangen op dit moment zo worden uitgemolken en de olieprijs bewust de hoogte in schiet. Men zit al sinds begin jaren 50 op manieren om energie op te wekken zonder dat er iets verbrand moet worden, zonder dat er een resource moet afgebroken worden. Nicola Tesla was er destijds zich heel bewust van en deed baanbrekende research naar deze manieren van energie opwekken zonder gebruik te maken van fosiele brandstoffen.

Waarom zou dit in de frigo moeten blijven? We hebben er alle baat bij dat we NU die dingen naar buiten brengen. Ookal is er nog genoeg olie om de komende 50 a 60 jaar te kunnen gebruiken, welke nadelige en onherstelbare gevolgen gaat dit nog voor het milieu hebben als ook nog eens half china en india met de auto gaan rijden?

We need to act now!!! Tomorrow it wil be too late!!!

[boer_bavo]

Oorspronkelijk geplaatst door Herr Flick

In Mais zit inderdaad wel potentieel, maar toch is de vraag hoeveel we van het spul gaan nodig hebben om efficient te zijn en hoe snel kan het groeien, en herplant worden.

We zijn hier nog altijd beperkt in seizoenen, en de helft van het regenwoud gaan omkappen om mais te zetten is ook geen goed idee...


Groeit er niks in de zee, of kunnen we niks op zee laten groeien, ? ...

Kelp. Zeker als het goed bemest wordt.

Maar in diepe oceanen is het nogal onpraktisch.

[boer_bavo]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Mais is een heel leuke basisplant, en er is al veel ervaring met manipulatie. We moeten het niet opvreten, dus een giftigere of niet lekkere variant is al goed genoeg. Anders alcoholiseren we brandnetels .
Is ook een truk om verontreinigde gronden proper te krijgen. Zet er planten op, laat die de chemicalien of zware metalen opslorpen. Zet die planten om in alcohol, wat de zware metalen enzo in de restanten laat. Deze zijn makkelijk tot koeken te persen en nadien als erts te gebruiken.

Maar tja, geneitische manipulatie mag weer niet van de groenen he.

Populier ofzo gaat wellicht beter dan mais. Mais is een plant die vrij veel herbiciden vergt. Populieren in korte omloop zijn dan beter.

[oliepiek]

Oorspronkelijk geplaatst door Pavell

Serieus blijven.
De echte problemen beginnen pas over 30-50 jaar voor stookolie.
Gas zal het een 60 tal jaar langer uithouden maar ook dan in de problemen geraken. Steenkool een 200 tal jaar.
Natuurlijk ... als er bepaalde grote landen economisch een sterkere groei kennen dan knabbelt dat iets af.

Dat is niet juist.

Er zijn ruwweg drie groepen in het piekolie-debat die hun voorspellingen doen.
1. De meerderheid aan experts ziet de oliepiek komen binnen dit en 15 jaar. 2. Een groep radicale Peak Oil specialisten, die zich baseren op de correcte inschattingen van Dr. Hubbert (die correct de piek voor Amerikaanse olie voorspelde), denkt dat de piek nog vóór 2010 komt.
3. En dan is er de door weinigen als serieus bestempelde inschatting van het Amerikaanse energie-agentschap dat de piek legt rond 2030.

Vermoedelijk komt de piek er dus vóór 2020.

De gaspiek volgt anderhalf tot twee decennia later (de drie groepen zijn het hiet over eens).

Voor de VS zal steenkool binnen één leven op zijn.


Hier vind je een goede inleiding tot de problematiek, gepubliceerd in Physics Today (een publicatie van het American Institute of Physics).


Basic Choices and Constraints on Long−Term Energy Supplies

Population growth and energy demand are exhausting the world's fossil energy supplies, some on the timescale of a single human lifespan. Increasingly, sharing natural resources will require close international cooperation, peace, and security.

Paul B. Weisz
Human society, like any system composed of dynamic processes, depends on an external energy source. Historically, that source was the Sun, which provides heat, light, and photosynthesis for food to support work energy by man and animal, and affects wind and water motion. Since the early 19th century, though, the discovery of and access to a vast supply of fossil fuels within Earth has enabled the industrial revolution, near−exponential growth of population,1 technologies, and wealth. That period could well be renamed the energy revolution (see figure 1).

Figure 1 As we enter a new millennium, we are growing increasingly concerned about the limits of our fossil fuels that are driving the world's economies. Many journal articles, committee reports, and books have addressed this "energy problem"; they contain opinions, ideas, and suggestions from experts within their various subdisciplines on possible ways to improve our practices or innovate technologically. But a complex interdependence exists among the technological, social, and environmental aspects of energy use (see the articles in Physics Today, April 2002). Furthermore, many of the ideas researchers propose cannot significantly impact the real magnitude of the energy problem or may provide only short−term relief.

Our basic choices are limited. Nature's energy resources are confined to two categories: Earth−stored fossil residues and nuclear isotopes, whose economic utility is limited by the finite amounts that exist on Earth, and the radiation flux of solar energy, whose economic utility is limited by the finite rate at which we can capture the Sun's energy and by the land areas that societies can dedicate to harness it.

The longevity of the fossil energy supply and the net rate of solar energy availability are both reduced by the energy consumed through their conversion to a suitable energy form and the technologies that accompany that conversion: storage, delivery, maintenance, and repair of environmental damage. Solar−derived consumer energy, whether as electricity, biomass, or wind, represents a clean, alternative energy form. It is important to understand a basic law of nature: Energy, once used, is not regenerable. So the public term "renewable energy" is misleading.

The following analysis examines the magnitudes of the world's energy supplies and the basic constraints on our ability to support in the long term society's demands using those finite supplies. To put those magnitudes into a human context for policymakers and the public, the longevity of our resources will be expressed on the scale of a human lifespan (where 1 human lifespan is approximately 75 years).



Energy demands
In viewing overall societal energy issues, it is useful to express energy magnitudes in units of the quad (Q), where 1 Q = 1015 BTU, roughly equal to 2.5 × 1014 kcal or 1.06 × 1018 joule. Current US energy consumption is about 100 Q/year, roughly a quarter of the world's total demand.2

Energy demand by humanity continues to rise. An increase of about 1.5% per year is projected in the US and world demand is expected to increase by 1−2% per year for many decades, mainly due to continued population growth. While total demand is, of course, influenced by personal demand, even unusually large (20%, say) conservation efforts would be nullified by population growth in less than 20 years.



Earth−stored resources

• Petroleum. In 1956, petroleum geologist M. King Hubbert correctly predicted that a peak and subsequent drop in US production would occur around 1970.3 In fact, foreign imports have since risen to 60% of current consumption. US dependence on foreign petroleum is certain to increase.

Figure 2 In 2000, Jay Hakes of the Energy Information Administration presented a similar and extensive US Department of Energy assessment of the likely trend and peak in the world petroleum supply.4 Figure 2 shows the predicted range of years when the peak is likely to occur for demand whose growth rate may be between 0−2%. Because growth rates due to population alone are anticipated to be at least 1% per year for many decades to come, the pivotal event is expected to occur well within a human lifespan. Moreover, the analysis was based on an optimistic estimate of the world oil resource of approximately 2200−3900 billion barrels, nearly twice the proven reserve.5 That would place the anticipated time to reach the peak well within a few decades.

• Natural gas. A natural gas shortage exists now in the US. Yet the current growth rate of US demand is approaching 3% per year.2,6 As seen in figure 3, the proven US natural gas reserve would last very few years, even at constant (year 2000) demand.

Figure 3 Estimated gas reserves worldwide are relatively large. Geologists have good reasons to believe the sum of our reserves and still undiscovered (but likely to exist) natural gas could last roughly for another 45−60 years (see figure 3).2,6 However, those reserves are widely scattered around the world: 58% are reported to be located in Russia, Iran, and Qatar, with small contributions in numerous other countries.2 Clearly, their use will depend on vast international and intercontinental transportation by pipelines, transoceanic shipment as liquefied natural gas (LNG), or advance conversion to liquid fuels. Energy sacrifice by basic thermodynamic requirements plus process efficiency loss will accompany advance conversion to liquid fuels. Geopolitical cooperation will be essential.

• Coal. The largest fossil fuel resource available in the US is coal. The energy content of the current US reserve is about 5667 Q. If demand remains frozen at the current rate of consumption, the coal reserve will indeed last roughly 250 years.2 That prediction assumes equal use of all grades of coal, from anthracite to lignite. Population growth alone reduces the calculated lifetime to some 90−120 years (see figure 4).

Figure 4 Any new uses of coal would further reduce the supply. The Fischer−Tropsch process has been used to convert coal to gasoline motor fuel in South Africa for decades, for example. The process requires that one carbon atom of coal be sacrificed to generate at least two hydrogen atoms, and it takes energy to decompose water to make that hydrogen. As a result, the process consumes 2 Q of coal to generate 1 Q of motor fuel. Hydrogen production would require an even greater consumption of coal. The use of coal for conversion to other fuels would quickly reduce the lifetime of the US coal base to less than a human lifespan (see figure 4).

High carbon dioxide emissions also accompany the conversion of coal to any motor fuel. For more details on how CO2 complicates the energy problem, see the box on page 50.

• Dilute fossil residues. Oil shale, or bitumen, is sedimentary rock containing dilute amounts of "heavy oil" or near−solid carbonaceous residues. The US has negligible amounts of that resource. Worldwide estimates of the total energy contents are large but highly speculative.2,7

To harvest the dilute solid carbonaceous contents requires drastic measures: Either underground combustion, heating, steam, or air to drive the carbonaceous solids toward the surface, or the mining of huge volumes of solids using heat, solvents, and steam to extract the resource. The extracts must be further processed to yield usable hydrocarbon fuels, a process that requires further energy sacrifices. Compared to petroleum, these heavy oils present additional refining and environmental problems because of the abundance of nitrogen, oxygen, and metal compounds found in them. Also, the amount of CO2 released during processing and use greatly exceeds that released by the current use of petroleum fuels.

• Nuclear energy. Uranium fission plants in the US are presently supplying less than 8% of our total energy demand. Were the current nuclear technology expanded to provide the electricity now supplied by coal (about 23 Q), the estimated US uranium resources2 would be exhausted in about 35−58 years—less than a human lifespan.

Constraints on solar energy use
The amount of solar energy received across US latitudes is approximately 22 Q per year per 4000 km2 (about a million acres) on average.8 Technologies based on this resource have the potential to become major contributors to our energy supplies (see Sam Baldwin's article in Physics Today, April 2002, page 62.)

Photovoltaic solar cells convert 10−20% of incident radiation directly to electricity. Figure 5 illustrates how large a surface area of cells would be required to generate a particular amount of electricity. The yellow region indicates electricity produced directly at the cell. The blue region is a more realistic mapping and indicates the larger cell areas needed to cover the energy losses in transformers, transmission, power−equalization over time, and efficiency losses that occur for any conversion to gaseous or liquid fuels. Thus about 40−80 thousand km2 of area—roughly 2−4 times the size of Massachusetts—could supply about 20 Q, or 20−25%, of today's US total energy requirements.

That amount and more of available land can probably be found in the US. But the size illustrates the magnitude of the technological and social impact. It is instructive to compare what fraction of other nations' total areas would be required to supply their current energy demand. The percentage ranges from as low as 0.2% for Australia to as much as 24% of the land occupied by Belgium (see the table on page 51). The data assume a 15% solar−cell efficiency, and 50% efficiency at the site of consumption.

Biomass energy production requires photosynthesis exclusively on fertile land, but it is another much discussed alternative energy. The US has about 1.6 million km2 (400 million acres) of arable land that provides food for the current US population, with about 20% of the food left for export. The US is likely to progressively need that 20% in the next few decades as its population increases. Moreover, the current agricultural productivity depends on fossil fuels to provide the reactive nitrogen required to make fertilizer. Otherwise, about three to four times that 1.6 million km2 of arable land will be needed to provide photosynthetic nitrogen fixation to generate the current food supplies.

Quite apart from fertile land requirements, the solar−to−biomass conversion efficiency is very much smaller than for the conversion of solar to electrical energy. Modern agriculture can generate about 1−1.5 million kg of biomass vegetation per square kilometer of land with about 16 000 BTU per kg, for a total of about 0.06−0.09 Q on 4000 km2 of land. However, after accounting for external energy consumed through the agricultural process and the conversion of biomass to a useful fuel, the net energy production, if any, is less than 0.02 Q on 4000 km2—two orders of magnitude smaller than that of photovoltaic cell conversion. That is, biomass conversion would require some 100−fold more area of fertile land.

Wind energy is another secondary product of solar radiation. Although few studies have assessed its ultimate technological promise, researchers estimate that the technology could potentially generate a maximum of 3−22 Q of electricity in the US.9 Energy losses due to transmission, supply, and demand fluctuation or conversion to other energies will reduce the actual contribution, but wind energy provides a significant potential resource contribution.



Figure 5 Hydrogen fuel from solar−cell electricity would be free of CO2 emissions, but the "hydrogen economy" would depend on vast land areas as illustrated by the yellow band in figure 5. In addition to energy losses during conversion to hydrogen, energy losses will occur in the creation and operation of a vast new infrastructure designed to store, ship, distribute, and handle huge amounts of hydrogen at all levels, from manufacture to uses. In a recent analysis, Reuel Shinnar10 of the City College of New York noted that the enormous effort to alter our infrastructure to create a hydrogen economy argues strongly for the direct automotive use of electricity itself, for which much of the infrastructure and potential technology are at hand.

Energy science
Energy availability determines, drives, limits, and shapes the working capability of all processes of society.11 The silent and plentiful gift of energy has fundamentally influenced the application of economic theory as well as the teachings of most other disciplines in the educational system.

• Economics. In the 1970s, Nicholas Georgescu−Roegen12 tried to demonstrate the actual relationship between economics and thermodynamics, the basic physics of energy. He observed that most economists believe that "the economic process can go on, even grow, without being continuously fed low entropy," which in a thermodynamics context means "without receiving new energy." As we approach the limits of our easy access to energy, the defining economic currency will be dominated by availability of energy units rather than by an artificial currency, be that gold or dollars.

This change in economic theory is well illustrated by the silicon photovoltaic cells that brilliantly accomplished their mission in space flight in 1972 at an affordable economic cost. Yet, if they had to provide us with indispensable alternative energy, they would have had to operate continuously for at least 20 years just to replace the energy invested (or consumed) in their production. By 1999, photovoltaic cells were reported to produce their investment energy in about 3−7 years.13

That history illustrates the profound economic importance of the concept of net energy. The economic value of an alternative energy technology depends on the net rate of energy QNE it will deliver after the rate of energy production QPR is debited by the energy consumed for its operation QOP and the energy invested in its creation E during its lifetime T:



QNE = QPR − (QOP + E/T).
For example, ethanol production from biomass, which involves a complex agricultural and industrial processing system that requires large and diverse external energy inputs QOP, easily results in a negative QNE, yet government subsidies can make the production profitable to producers.

• Education. The educational system has become focused on how to manage, produce, distribute, and enjoy the objects, services, and pleasures that plentiful energy makes possible. That system has grown into ever more disciplines and subdisciplines that serve ever more specialized skills. Dedication to basic science—that is, to the laws of nature that allow, control, and constrain all abilities and potentials—is no longer emphasized. Basic science remains limited largely to recitation of formalisms that are gladly forgotten after examination time because little effort is made to relate their basic and universal relevance to specialties, the totality of life, and society.

More than ever since the beginning of the energy revolution, knowledge of the basic nature and limits of energy is needed to realistically determine and carry out effective policy designed to guarantee reliable energies in the future. That could well help ensure the survival of civilization. As H. G. Wells once remarked, "Human history more and more becomes a race between education and catastrophe."



A knife−edge issue
The major source of the world's energy supply, the fossil fuels, will decline in availability within several decades. It is of paramount importance that the public and policymakers recognize the ensuing shortages and the urgent need for policies that will address them. In particular, an urgent commitment to solar and nuclear energy technologies appears to be mandatory for the long term.

Solar energy technology offers the most promising capabilities for the future because photovoltaic cells can generate potentially large quantities of electricity for nations with sufficient land area. Worldwide use, though, will depend on international peace and cooperation.

Current uranium fission technologies could provide enough energy for a few decades.14 Advanced fission technologies that involve breeder methodologies and the use of thorium, as envisioned by Edward Teller,15 could extend that timeline to many hundreds of years. Controlled nuclear fusion remains a unique energy alternative of vast magnitude. Moreover, nuclear technologies are not dependent on location and land area. At the moment, public concern over potential risks has virtually stopped the pursuit of this energy source.

Peaceful cooperation among nations will be increasingly and vitally important for accessing and sharing our remaining resources. Human society faces no greater risk, however, than ignorance of the basic laws of nature, the role and finite magnitudes of energy sources, the arithmetic of population growth (see Albert A. Bartlett's article in this issue on page 53), and their consequences on the survival of humanity. As Shirley Ann Jackson, president of the American Association for the Advancement of Science, points out (see APS News, October 2003, page 8), "The public policy arena needs the voice of science itself . . . weighing in on knife−edge issues with the voice of reason."



I acknowledge the tireless assistance of David Pimentel, professor of agricultural sciences at Cornell University, for advice on agricultural science; its role in food production, land use, and biomass production; and their relevance to energy issues.





Paul B. Weisz is an emeritus professor of chemical and bioengineering at the University of Pennsylvania and a retired senior scientist and manager at the Central Research Laboratory of the Mobil Corp. He is also currently an adjunct professor of chemical engineering at the Pennsylvania State University.




References
1. United Nations statistics available at http://www.un.org/esa/population/pu...sixbilpart1.pdf.
2. Energy Information Administration, Annual Energy Outlook 2004, rep. no. DOE/EIA−0383(2004), available at http://www.eia.doe.gov/oiaf/aeo; International Energy Outlook 2004 rep. no. DOE/EIA−0484(2004), available at http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo; Annual Energy Review 1999, rep. no. DOE/EIA−0384(99) (2000), available at http://tonto.eia.doe.gov/ftproot/multifuel/038499.pdf.
3. M. K. Hubbert, in Drilling and Production Practice, American Petroleum Institute, Washington, DC (1956); M. K. Hubbert, Am. Assoc. Pet. Geol. Bull. 51, 2207 (1967).
4. J. Hakes, Long Term World Oil Supply, presentation at the 18 April 2000 meeting of the American Association of Petroleum Geologists, New Orleans, LA, available at http://www.eia.doe.gov/pub/oil_gas/...ong_term_supply.
5. Table 8.1 World Crude Oil and Natural Gas Reserves, 1 January 2003, Energy Information Administration/Department of Energy update posted on 8 March 2004 for International Energy Annual 2002, available at http://www.eia.doe.gov/pub/internat...002/table81.xls
6. National Petroleum Council Committee on Natural Gas, Natural Gas: Meeting the Challenges of the Nation's Growing Natural Gas Demand, vol. 1, National Petroleum Council, Washington, DC (1999).
7. W. Youngquist, Shale Oil: The Elusive Energy, newsletter no. 98/4, M. King Hubbert Center for Petroleum Supply Studies, Golden, CO (1998).
8. W. E. Reifsnyder, H. W. Lull, Radiant Energy in Relation to Forests, US Dept. of Agriculture, Forest Service, Washington, DC (1965); E. P. Odum, Fundamentals of Ecology, 3rd ed., W. B. Saunders, Philadelphia (1971); M. Slesser, C. Lewis, Biological Energy Resources, Wiley, New York (1979); S. B. Weiss, Can. J. Forest Res. 30, 1953 (2000).
9. D. Pimental et al., BioScience 52, 1111 (2002); EIA Monthly Energy Review, DOE/EIA−0035(95/02), Washington, DC (February 1995).
10. R. Shinnar, Technol. in Soc. 25, 455 (2002).
11. P. B. Weisz, in Chemical Engineering in a Changing World, W. T. Koetsier, ed., Elsevier Scientific, New York (1976).
12. N. Georgescu−Roegen, The Entropy Law and the Economic Process, Harvard U. Press, Cambridge, MA (1971).
13. R. Corkish, Sol. Prog. 18, 16 (1997).
14. The Future of Nuclear Power: An Interdisciplinary MIT Study (2003), available at http://web.mit.edu/nuclearpower.
15. E. Teller, Memoirs: A Twentieth−Century Journey in Science and Politics, Perseus, Cambridge, MA (2001), p. 565.
16. US Department of Energy, Office of Fossil Energy, Carbon Sequestration Research and Development, (December 1999), available at http://www.fossil.energy.gov/progra...t/front_feb.pdf.
17. M. M. Maroto−Valer et al., Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. 49, 373 (2004).
18. K. L. Griffin, J. R. Seemann, Chem. Biol. 3, 245 (1996) [MEDLINE]; H. Elderfield, Science 296, 1618 (2002) [MEDLINE].

Figure 1. World population growth since the 13th century.

Return to Article

Figure 2. Predictions indicate that the peak and subsequent decline in world oil production will probably occur within the next few decades. The data here are based on optimistic estimates that place the oil reserve at 2248−3896 billion barrels. Just how soon the peak will occur depends on annual population growth rates and increases in demand. The given ranges account for uncertainty in predicting the future: For each estimate of projected growth in demand for petroleum—0, 1%, or 2%—there exists a 95% chance that the peak will occur by the year on the left−hand end of the range and a 5% chance that it may occur as late as the year on the right−hand end. (Data from ref. 4.)

Return to Article

Figure 3. Outlook for world and US natural gas capacity, based on current proven gas reserves and on currently estimated resources (including unproven and nonproduceable amounts). The energy content is given to the right of each bar, the length of which indicates the amount of time that the natural gas supply is likely to last. That longevity depends on the annual growth in usage (shown on the far right) that may occur over the next few decades. (Based on data from ref. 6, and ref. 2, Energy Information Administration International Energy Outlook 2004.)

Return to Article

Figure 4. Outlook for the longevity of the US coal supply, based on the current consumption rate and a range of anticipated annual growth rates—up to a 2% increase in demand per year. The two lowest bars indicate the longevity of the coal supply if coal is converted to other fuels. Experts estimate that roughly 54% of the reserve underground—comprising anthracite, bituminous, subbituminous, and lignite rock—is recoverable. (Data from ref. 2, Annual Energy Review 1999.)

Return to Article

Box1: Basic Problems Associated with Carbon Dioxide Emissions
The massive quantities of carbon dioxide currently generated during fossil fuel consumption are responsible for progressive global warming. This problem has become a matter of global concern and has led to large efforts and expenditures for research in technologies designed to sequester CO2.16 Unfortunately, permanent immobilization confronts fundamental problems. Like H2O, CO2 is a chemically inert molecule. Its only potential reaction partners possibly available in sufficient magnitudes may be mineral oxides—for example, calcium− and magnesium−silicates. They exist in dense geological formations. However, no useful reaction rate is achievable in such locations. Their use would require mining, shipping, grinding, special activation processing,17 and disposal of gigatons of the solids.

Most prominent research projects are directed toward massive physical storage of CO2 by injection into those geological formations or within the deep oceans (see Jorge L. Sarmiento and Nicolas Gruber's article in Physics Today, August 2002, page 30). It is difficult to accurately predict the integrity of such physical storage over long periods16 because many variables in complex environments are involved. Attempts to manipulate marine or terrestrial ecosystems and increase the amounts of CO2 these sinks naturally hold are fraught with great complexities that involve multiple and interactive processes.18

Any conversion of a carbonaceous fossil fuel to a fuel of lower carbon content—including the conversion all the way to hydrogen—will eject the excess carbon as CO2. The problem of its emission to the atmosphere is simply transferred from the points of consumption to the location where the conversion process takes place. Therefore, the CO2 problem is not eliminated by a "hydrogen economy" if the hydrogen is created by the conversion of coal, petroleum, or natural gas.

Return to Article

Figure 5. Photovoltaic cell areas required to generate electrical energy that could supply a sizable fraction of the US economy. The yellow area plots the electrical energy produced at the solar cell surface for efficiencies between 10 and 20%. The blue area plots the energy at the consumer side and accounts for losses in transmission, storage, and so forth, in addition to efficiency losses. Some US states (Delaware, Massachusetts, Indiana, Idaho, Arkansas, and California) and world nations provide the scale of the enormous land areas that would be required.

Return to Article

Return to Article

[Herr Flick]

Oorspronkelijk geplaatst door spaz322

Ik ben hier inderdaad ook al langer bewust van dat er genoeg nieuwe ontwikkelingen zijn geweest. Je moet maar eens research doen naar de patenten die aangevraagd worden in de VS bij de patent-office.
Spijtig genoeg zitten in die patent office heel bekrompen mensen die vasthangen aan dogma's en eigenlijk niet weten waar ze mee bezig zijn, of ze hebben orders van bovenaf.

Waarom ik zei dat er een manhattenproject moet komen is omdat de oliebelangen op dit moment zo worden uitgemolken en de olieprijs bewust de hoogte in schiet. Men zit al sinds begin jaren 50 op manieren om energie op te wekken zonder dat er iets verbrand moet worden, zonder dat er een resource moet afgebroken worden. Nicola Tesla was er destijds zich heel bewust van en deed baanbrekende research naar deze manieren van energie opwekken zonder gebruik te maken van fosiele brandstoffen.

Waarom zou dit in de frigo moeten blijven? We hebben er alle baat bij dat we NU die dingen naar buiten brengen. Ookal is er nog genoeg olie om de komende 50 a 60 jaar te kunnen gebruiken, welke nadelige en onherstelbare gevolgen gaat dit nog voor het milieu hebben als ook nog eens half china en india met de auto gaan rijden?

We need to act now!!! Tomorrow it wil be too late!!!

Ik geef u gelijk hé, maar eh, de olielobby wil toch eerst nog wat centen verdienen, en de regeringen ook, filles en mazout brengen zo oneindig veel geld op, hé...

En stel nu dat gij een technologie hebt om energie te halen uit water of zand of weet ik veel ...

Dan brengt da niks meer op hé.

[Herr Flick]

Oorspronkelijk geplaatst door boer_bavo

Kelp. Zeker als het goed bemest wordt.

Maar in diepe oceanen is het nogal onpraktisch.

Allemaal goe en wel, maar bevat het veel suikers of zetmeel ... want anders kan je er nog niks mee.

[maddox]

Kelp bevat even goed suiker en zetmeel. Het is een idee zoals een ander. En met de juiste enzymes([size=1]in speeksel zit een goed voorbeeld, zetmeel is meervoudige suikers, en speeksel zet die om in enkelvoudige- de proef, sabbel op een stukje brood, laat het even liggen, en proef dan nog eens. het is dan zoeter[/size]) is zowat alle biologisch materiaal omzetbaar in suikers.

De kennis is er al lang eigenlijk. Ik heb al een voorstel gedaan hier op het forum.
We planten koolzaad of soortgelijk spul, het Kelp idee is ook schitterend, dit vergroot ons "landbouwareaal "enorm. ([size=1]Zijn er oliehoudende zeewieren[/size]?)
De uitgewrongen resten mengen we met ander plantaardig afval([size=1]landbouwoverschotten en over datum spul[/size]), wat enzymes en bacterien erover, laten gisten -[size=1]vandaar de gemanipuleerde gistcellen als ze beter tegen alcohol kunnen, kan je een betere grondstof voor distilatie maken[/size]-
En de armzalige resten die er dan overblijven kappen we gewoon met ander niet rendabel gistbaar afval in een diepe waterdicht gemaakte put waar ontgassingsputten inzitten. Biogas is dan ook een leuke bijkomstigheid.
Dikke laag compost erover en laat weerom oliehoudende planten erop groeien. De resten afval die anders in de bodem blijven zitten worden er op den duur uitgetrokken. [size=1][size=2]Sommige planten zijn echte zware metalen verwerkers[/size]. De omgeving van Tjernobil is daar een perfect voorbeeld van. Paddestoelen daar doen die taak vrij efficient, alleen idioten vinden die nu paddestoelen willen gaan snijden daar.[/size]

Herr Flick had een bijkomend idee. Distileren vergt geen enorm hoge temperatuur, en is ook niet zo kritisch als er methanol mag bijzitten. Dus kunnen we restwarmte van andere industrien gebruiken om dit distilatieproces te doen.

[/\|cazar]

mariene aquacultuur is heel onzeker.

[font=Arial][size=2]L’acidification des eaux menacerait les écosystèmes marins.

Les mers vident l’air de son CO2 et virent �* l’acide

L’océan mondial est plutôt sympa. Depuis que l’homme brûle charbon, gaz et pétrole �* tire-larigot, il escamote une bonne part du surplus de gaz carbonique que l’Homo industrialis injecte dans l’atmosphère. Retardant d’autant le bouleversement climatique provoqué par cette expérience, au départ involontaire, de transformation planétaire. Mais ce bon geste pourrait lui coûter cher. Ce faisant, l’océan devient de plus en plus en acide. Et la facture retournera �* l’envoyeur : cette acidification, nouvelle inquiétude surgissant des laboratoires, pourrait mettre en péril les écosystèmes marins et la future capacité d’absorption du gaz carbonique par les océans.

Peter Brewer (Monteray Bay Research Institute, Etats-Unis) ouvrait ainsi, mercredi, la session annuelle du Conseil international pour l’exploration de la mer (�* Vigo, Espagne) : « L’océan a absorbé 400 milliards de tonnes de gaz carbonique issu des combustibles fossiles » depuis le début de l’ère industrielle (1). Pour moitié, ce gaz reste stocké dans sa couche superficielle, les premiers 250 mètres d’eau. Aujourd’hui, s’y ajoutent chaque jour « 25 millions de tonnes de gaz carbonique », avertissait l’océanographe. Et le siècle en cours va accélérer le processus. Le scénario business as usual du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (ONU) ­ prolongement des tendances actuelles d’émissions de gaz �* effet de serre ­ conduit �* une acidification de 0,3 du pH de l’océan d’ici 2050, de 0,5 en 2 100. Un rythme « 1 000 �* 10 000 fois plus rapide que ce qui se passait lors des transitions entre ères glaciaires et ères chaudes », précise Nicolas Metzl (CNRS/université Pierre-et-Marie-Curie).

Accélération future.

Il y a quinze ans, les océanographes jouaient le rôle des docteurs rassurant dans les débats sur le climat. Argument ? Les océans allaient ralentir les processus, absorbant le carbone en trop et enfouissant une part de la chaleur supplémentaire dans ses profondeurs. S’ils tirent aujourd’hui la sonnette d’alarme avec tant de vigueur, c’est que l’exploration des années 90 ­ par des campagnes en mer systématiques et coordonnées (2) ­ a permis d’établir « la mesure des flux de carbone, de la surface au fond et dans tous les océans », précise Metzl. Dotés de chiffres, de modèles numériques pour simuler sur ordinateurs le passé, le présent et l’avenir de ces gigantesques flux géochimiques, les océanographes ont récemment pris conscience de l’ampleur de l’acidification en cours et de son accélération future.

Leurs collègues biologistes marins ont opéré le même virage vers l’inquiétude. « Au début, explique Jean-Pierre Gattuso (Observatoire océanologique de Villefranche-sur-Mer, CNRS/université Pierre-et-Marie-Curie), nous pensions que l’accroissement de carbone allait plutôt favoriser la croissance du phytoplancton. » Avec un double effet positif : prélèvement de carbone dans l’air, puis stockage longue durée de ce dernier au fond des océans, lorsque le plancton meurt et coule. Las ! En 1998, avec l’Américain Robert Buddenmeier, Jean-Pierre Gattuso découvre le revers de la médaille : par un simple processus chimique, cette acidification diminue la quantité de l’ion CO3, l’une des « briques moléculaire �* partir desquelles les coraux constituent leur squelette de calcaire ». Pour un doublement de la teneur en gaz carbonique de l’air, il y aurait « environ 30 % d’ion carbonate en moins ». Expérimentée en aquarium, cette diminution se révèle très malsaine pour les précieux coraux tropicaux ­ ils protègent les îles et forment des sites d’écosystèmes très diversifiés ­, déj�* mis �* mal par l’élévation des températures. Puis, d’autres victimes potentielles apparaissent : les ptéropodes, des petits mollusques, et surtout les coccolithophoridés, des algues unicellulaires dotées d’une sphère de calcaire, composante majeure du phytoplancton et premier maillon de la chaîne alimentaire.

Modèles complexes.

Les conséquences de cette acidification provoquée par les émissions de gaz carbonique sont loin d’être éclaircies. Températures, vents, précipitations... « Tous les paramètres vont changer, les écosystèmes vont se modifier, les algues en difficultés seront remplacées par d’autres », rappelle Gattuso. Il faut donc étudier simultanément leurs effets et interactions. Un challenge délicat pour une approche globale de l’océan, de sa physique �* sa biologie, encore préliminaire et qui réclame la mise au point de modèles complexes.

Les scientifiques craignent maintenant de découvrir plus de mauvaises nouvelles que de bonnes. Surtout qu’un océan aux couches supérieures réchauffées et peuplé d’un phytoplancton en petite santé, sera de moins en moins capable d’absorber le carbone atmosphérique. Alors, le rythme de l’acidification pourrait ralentir, mais, du coup, la teneur en gaz �* effet de serre de l’air s’élèvera encore plus vite, accélérant le changement climatique.

(1) www.ices.dk/iceswork/asc/2004 /index. asp (2) Richard Feely et al., Christopher Sabine et al. Science du 16 août 2004.

Sylvestre HUET

http://www.liberation.fr/page.php ?Article=240981

© Libération

[/size][/font]