Доступная энергия Земли и устойчивое развитие систем жизнеобеспечения. Часть I. Эффективность искусственных систем

Статья посвящена анализу необходимости развития систем жизнеобеспечения, а также их применению в условиях XXI в. Основные проблемы касаются 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 подсчет 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. Ключевые слова: доступная энергия Земли, системы жизнеобеспечения, вещество, энергия, эксергия, экология, ресурсы.

доступная энергия Земли, системы жизнеобеспечения, вещество, энергия, эксергия, экология, ресурсы