ДОСТУПНАЯ ЭНЕРГИЯ ЗЕМЛИ И УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ. 1. Эффективность искусственных систем

Аннотация

Статья посвящена анализу развития систем жизнеобеспечения, а также их применению в условиях XXI в. Основная проблема касается использования природных ресурсов, в особенности невозобновляемых, и негативного влияния человеческой цивилизации на окружающую среду. В первой части статьи анализируется понятие универсальной термодинамической единицы — полезной, пригодной для преобразования энергии (эксергии). Показано, что данное понятие позволяет решить две фундаментальные проблемы. Первая — «задача Вернадского» — заключается в объективной оценке всех природных материальных и энергетических ресурсов Земли при помощи универсальных единиц. Вторая — затрагивает подсчёт термодинамической эффективности имеющихся систем жизнеобеспечения и, следовательно, основных возможностей и ограничений развития в этом направлении. Кроме того, представлен качественный и количественный анализ энергетического, энтропийного и эксергетического балансов Земли в отношении возможностей и ограничений использования энергетических и материальных потенциалов планеты в различных системах жизнеобеспечения.