Projekt deprese Qattara: čas se vrátit?
Qattarská deprese je velká nízko položená oblast v poušti severozápadního Egypta. Jeho nejnižší bod je 133 metrů pod hladinou moře. Pokud by byla deprese zaplavena na hladinu moře, vzniklé jezero by pokrývalo téměř 20 000 km2-srovnatelné s jezerem Ontario. To by se dostalo do 55 km od středomořského pobřeží Egypta poblíž El Alameinu.
od té doby, co deprese byla poprvé zmapována Brity po První Světové Válce, tam byly návrhy, aby odkaz na Středomoří kanál, tunel, nebo kombinace. Hlavním zájmem byla vodní energie z mořské vody proudící do povodí. Oblast je horká a suchá; rychlé odpařování by umožnilo trvalé udržení velkého přítoku mořské vody. Vzniklé jezero by mohlo podporovat osady podél jeho břehů s místními ekonomikami rybolovu a těžby soli. Dá se očekávat, že se region ochladí a přibude i srážek. Wikipedia má poměrně dobrý článek o historii návrhů projektů.
i Přes téměř století studie a návrhy, a to i přes vysoký zájem ze strany Egyptské orgány, všechny plány pro rozvoj deprese k ničemu. Nakonec se zaměřili na analýzu nákladů vs. přínosů a rizik. Hodně se změnilo, ačkoli, za čtyři desetiletí od poslední studie proveditelnosti byla zadána — a nakonec zamítnuta — egyptskou vládou Anwar Sadat. Možná je čas se vrátit?
Co se změnilo
hlavním problémem pro rozvoj qattarské deprese byly vždy vysoké náklady na spojení se Středozemním mořem. Deprese je ohraničena na severní straně a oddělena od Středozemního moře náhorní plošinou El Diffa. Při průměrné nadmořské výšce něco přes 200 metrů na vrcholu náhorní plošiny není nijak zvlášť vysoká. Nicméně, je dostatečně vysoká a skalnatá natolik, že vyřezávání kaňonu skrz něj otevřít kanál na hladině moře do Středozemního moře by byl obrovský podnik. Ve skutečnosti poslední studie proveditelnosti navrhla sérii 213 podzemních jaderných výbuchů jako levný způsob, jak vykopat kanál. To mohlo mít vliv na její odmítnutí Sadatovou vládou.
kanál na hladině moře proříznutý náhorní plošinou El Diffa však není jedinou možností. Například u moderních tunelových vyvrtávacích strojů by bylo možné řídit jeden nebo více tunelů na hladině moře pod náhorní plošinou. Není to levné, možná, ale proveditelné.
Pokud technologie vyvrtávání tunelů odlehčí nákladovou stránku rovnováhy, změna klimatu přidala novou váhu na stranu výhod. Potřeba dekarbonizace vede k celosvětovému přechodu na obnovitelnou energii. Tomuto kroku napomáhá pokles cen větrné a solární energie. Vytváří solidní trh pro megascale přečerpávací vodní elektrárny. Levný vítr a solární energie zároveň podražily hodnotu hydroelektrárny základního zatížení. Energie z toku vod Středozemního moře do deprese již není jediným životaschopným způsobem, jak nabít přečerpávací systém. Ani to není nutně nejlevnější. Tyto skutečnosti naznačují jiný, postupnější přístup k projektu, který by mohl usnadnit financování.
změna klimatu a potřeba krmení, bydlení a zajištění práce pro uprchlické populace také zvyšují význam aspektů ekologického a ekonomického rozvoje projektu. „Terraformování“ qattarské deprese by bylo netriviálním podnikem. Oblast, větší než libanonský národ, je zcela neobydlená mimo malou oázu na jejím západním okraji. Existují pro to důvody; dostanu se k nim. Problémy se však zdají být sledovatelné. Transformace půdy a klimatu v depresi a kolem ní se může ukázat jako nejpřesvědčivější důvody pro realizaci projektu.
Baseline
abychom porozuměli problémům, shrneme základní plán odvozený z předchozích studií. Pak zvážíme, jak by to mohly ovlivnit nedávné změny ve světě. Pro základní linii můžeme použít variantu plánu Bässler, kterou Wikipedia uvádí ve svém článku o projektu Qattara. Budeme předpokládat, tunel pod Diffa Plošiny, spíše než bomba-vyhloubený kanál, který Bässler obhajoval v jeho návrhu na Sadata vlády.
plán zahrnuje umělou nádrž na náhorní plošině pro přečerpávací vodní elektrárny. K dispozici je podzemní elektrárna s jezerní sací a vypouštěcí brány na 60 metrů BSL (pod hladinou moře) obrysu. Elektrárna má sadu jednosměrných turbínových generátorů pro výrobu energie z přítoku tunelu do jezera. Má další sadu obousměrných generátorů motorů s turbínovými čerpadly pro provoz mezi jezerem a nádrží na náhorní plošině.
cíl 60 m BSL pro jezero Qattara byl vybrán Bässlerem – a také většinou jeho předchůdců-s cílem maximalizovat výrobu vodní energie. Nižší hladina jezera by poskytla více hlavy a umožnila by generovat více energie na metr krychlový vody. Jezero by však mělo menší plochu povrchu a nižší čistou rychlost odpařování. To by snížilo udržitelnou míru přílivu a úroveň udržitelné výroby energie. Jaká je tedy udržitelná úroveň energie?
Podle údajů z průzkumu, 60 m BSL jezero bude mít plochu 12,100 km2 a objem 227 km3. Je tu nějaká otázka, jaká by byla rychlost odpařování, Jakmile by bylo jezero založeno. Jezero by oblast chladnější a vlhčí, než je nyní. Jeden odhad, který jsem zjistil, extrapolovaný z měření provedených kolem jezera Nasser (za Asuánskou přehradou), byl 5,2 mm denně pro sladkovodní jezero. Pro mořskou vodu, která by klesla na 5,0 mm / den (1,8 m / rok.) Čisté odpařování z jezera pak dosahuje 700 m3 / s. S 60 m hlavou a 100% účinností by to dalo průměrnou udržitelnou úroveň výkonu 412 MW.
v dopravním tunelu ze Středozemního moře dochází k určité ztrátě hlavy a 90% je realističtější účinnost přeměny energie. Dochází také k mírnému snížení udržitelné míry přítoku ze Středozemního moře v důsledku stávajícího přítoku podzemní vody. S přihlédnutím k těmto faktorům bässler počítal s udržitelným přílivem 656 m3 / s a výkonem 315 MW (podle této archivní zprávy OSN). (Bässler zřejmě také počítal s mírně nižším převýšením hladiny jezera: 62,5 m BSL. 60 m BSL pocházelo z dřívější studie a návrhu Dr. Johna Balla).
hladina čerpané vodní energie by mohla být podstatně vyšší než 315 MW. O kolik vyšší bude záviset na tom, co špičkového zatížení systému, které je potřebné k napájení pro, kolik času, oproti zlomek základní kapacity přesměrovány na skladování čerpání. Se základním zatížením 315 MW a bez vstupu sluneční energie se zdá, že maximální kapacita 1 500 MW by dávala smysl.
problém a příležitost
základní plán má problém. 315 MW není pro velký vodní projekt příliš působivé. A k přepravě 656 m3 / s mořské vody přes 55 až 80 km s pouze 10% (6 metrů) ztrátou hlavy je třeba velmi velký tunel-ve skutečnosti 15 metrů. To by nebyl světový rekord v délce ani průměru tunelu, ale nebylo by to daleko. Malá 300 MW základní energie, sama o sobě, nemohla ospravedlnit náklady. Ani přidání 1,5 GW čerpaného hydro na pár hodin denně se nezdá být dobrou investicí.
má-li se Projekt vyplatit, musí se zdůvodnění najít jinde. To je možné. Základní plán nezohledňuje solární energii a hodnotu čerpané vodní kapacity pro udržitelně poháněné ekonomiky. Ještě důležitější je, že nebere v úvahu jedinečné vlastnosti deprese Qattara, které z ní činí dobrého kandidáta na pozitivní ekologický a ekonomický rozvoj. Do poloviny století, Qattara by mohla potenciálně vyrůst z bezútěšné neobydlené oblasti, ve které je dnes, do úrodné vlasti za desítky milionů. A dokonce i v prvních letech projektu, mohl by poskytnout osídlení a živobytí tisícům uprchlíků před násilím, zmatek, a hladomor, který v současné době sužuje velkou část Blízkého východu. Z dlouhodobého hlediska by také mohla zajistit pracovní místa milionům nezaměstnaných mezi mladší generací Egypta.
ale dostávám se před sebe. Nejprve se musíme podívat na tyto „jedinečné vlastnosti“ a zjistit, jak by mohly přijít v proveditelném plánu rozvoje.
real fixer-upper
v oblasti nemovitostí, „fixer-upper“ je run-down dům na trhu za nízkou cenu, ale obvykle popisován jako „mít potenciál“. K realizaci tohoto potenciálu potřebuje jen „trochu opravné práce“. Termín se nevztahuje na volné nemovitosti, natož na celé geografické regiony. Ale kdyby tomu tak bylo, qattarova deprese by se kvalifikovala.
ve vojenských dějinách druhé světové války je Qattara známá jako Jižní kotva Britské linie El Alamein, která zastavila Rommelův postup na východ. Britové nemuseli prodlužovat linii dále na jih, protože Qattara byla neprůchodná pro všechny mechanizované pěchotní síly. Ani německá „pouštní liška“ přes ni nemohla najít cestu.
to, Co dělal deprese neprůjezdná byla jeho kombinace jemné volné unášení písku v některých částech, kameny a vítr vyřezávané útesy a gullys v jiných, a široké rozlohy zrádné slané močály a ztvrdlý bahno byty, které by mohly spolknout těžkých vozidel se snaží je překročit. Navzdory své poloze v saharské poušti a extrémnímu suchému klimatu nemá deprese Qattara nedostatek vody. Ve skutečnosti má příliš mnoho.
vodní hladina ve velké části Qattary přichází až na povrch. Vykopat díru v těchto částech a postupně se naplní vodou. Podzemní vody vstupuje do deprese, ze čtyř zdrojů:
- občasnými srážkami ve samotná deprese a vyšší pouštní země kolem něj;
- Nubian artéské zvodně z jihu a východu;
- Delta Nilu kolektoru na severovýchod; a
- Středozemního moře na severu, prosakuje pod Diffa Plošině.
celkový objem toku podzemní vody se odhaduje až na miliardu m3 ročně. Je však rozložen na velmi velké ploše. Pomalu prosakuje na povrch a odpařuje se bez vytváření jezer nebo odtokových kanálů do spodních částí deprese. Jak se voda odpařuje, zanechává za sebou všechny rozpuštěné soli, které nesla. Povrch se pokryje solemi, nevhodnými pro růst rostlin za extrémními halofyty slaných bažin.
rekultivace půdy je za těchto podmínek náročná, ale přímočará. Zahrnuje hloubení polí a instalaci odtokového potrubí, po kterém mohou být zákopy vyplněny. Pole se pak zavlažují sladkou vodou, aby se vypláchly soli. Brakická splachovací voda se shromažďuje v kanálech a směřuje do odpařovacích rybníků.
Voda pro splachování by pocházela z místních vrtů v oblastech, kde je podzemní voda dostatečně čerstvá. To by byly pravděpodobně první oblasti zaměřené na rekultivaci. V jiných oblastech, studny by mohly produkovat vodu, která byla brakická, ale s obsahem soli dostatečně nízkým pro ekonomické odsolování. Sladká voda by mohla být také dovážena potrubím přímo z delty řeky Nil několik set kilometrů na severovýchod. Alternativně by to mohlo být dováženy z velké výrobní wells klepnutím delta Nilu kolektoru na menší vzdálenosti — za předpokladu, že čerpání není nižší kolektoru natolik, aby dopad studní v obcích, v blízkosti delty.
po odstranění soli může být půda osázena vydatnými plodinami“ zeleného hnojiva“. Tím začíná dlouhý proces budování půdy pro zvýšení plodnosti a rostlinné výroby. Tento proces může zahrnovat aplikaci biocharu a kompostu z biomasy pěstované ve slaných bažinách. Nejsem autorita na budování půdy, ale vím, že se to dá udělat. Tato možnost je dobře prokázána u holandských poldrů, regenerovaných z bývalého mořského dna po stavbě hrází. Dokud existuje spolehlivá dodávka sladké vody a skromná energie potřebná k čerpání mělkých studní, je to jen otázka času a informované péče. Qattara poskytuje první, solární panely poskytují druhý, a uprchlické rodiny a dobrovolníci by mohli poskytnout poslední dva.
holandský polder — pozemky kultivovaný od soli mořského dna
A přečerpávací vodní elektrárny?
Co masivní přečerpávací vodní elektrárna, o které byl projekt původně? Nebo vnitrozemské moře, které by podporu rybolovu a obchodu, zatímco se mění klima a přináší srážky do velkého pás Egyptské poušti?
tyto prvky zůstávají v plánu, ale posunuty zpět do pozdější fáze. Nejsou zapotřebí v raných fázích, a není důvod, aby kapitálové výdaje potřebné k jejich sestavení, než semeno obyvatelstva a infrastruktury, využít z nich byly stanoveny.
v první fázi projektu by byla zavedena značná část solární fotovoltaické kapacity. Ale protože většina z toho by byla věnována čerpání vody — něco, co může být zpracovány velmi pěkně s „jako dostupné“ energie ze solárních polí — není bezprostřední potřeba pro velké přečerpávací vodní skladování.
skromný přečerpávací vodní kapacita by byla cenná pro poskytuje sílu k vypořádání táborech v noci a za chod nakládání s odpady a brakické vody odsolovací zařízení na účinný 24-hodinový program. S 300 m převýšením drop na mnoha místech mezi okrajem Diffa Plošiny a spodní části deprese pod ním, Qattara Deprese zůstává velmi příznivé místo pro přečerpávací vodní skladování. Skromná skladovací kapacita několika desítek megawatthodin nevyžaduje, aby vnitrozemské moře sloužilo jako spodní nádrž.
S 300 m hlavy vyžaduje přečerpávací vodní „baterie“ o výkonu 10 MWh skladování asi 12 000 m3 vody. To je horní zásobník / přidržovací nádrž o průměru 80 m a hloubce 2,5 m. To je relativně snadné zvládnout, a dokonce i faktor 10 větší by nebylo obtížné. Tato úroveň skladování by měla být dostatečná pro počáteční vypořádání v raných fázích projektu. Čerpaná podzemní voda nebo odvodnění z odsolování polí by zásobovalo více než dost vody.
ve středních fázích projektu by byla kapacita solární energie nad rámec potřeb samotné oblasti projektu. Jak byla instalována větší kapacita, rostoucí podíl výroby energie by byl vyvezen do Alexandrie, Káhira, a další města podél Nilu a Středozemního moře. V tu chvíli by se rozšířil trh s přečerpávacími vodními zásobníky a mohla by začít výstavba mnohem větších zásobníků a elektráren. Rekultivace půdy by pokračovala a rozšíření zemědělství by mohlo vidět mírnou úroveň vývozu některých potravin.
Import mořské vody
v určitém okamžiku nedaleko projektu by byla zavedena akvakultura. Zpočátku by čerpaná podzemní voda byla dostatečná pro zásobování nádrží a rybníků. Jak se nastěhovalo více osadníků, nicméně, systém větších jezer a kanálů slané vody by byl užitečný pro obchod a obecný rybolov. K tomu by byl pravděpodobně nutný dovoz středomořské mořské vody.
stále by nebylo nutné otevřít kanál na hladině moře nebo řídit velký tunel přes plošinu Diffa. Voda by mohla být jednoduše čerpána přes náhorní plošinu potrubím. Energie generovaná na sjezdové noze potrubí by byla dostatečná k pohonu čerpadel pro nohu do kopce. Protože sestup do deprese by byl nejméně o 50% větší než výstup na náhorní plošinu, došlo by k přebytku výroby energie. Čerpání, generování a přenosové ztráty by sežraly přebytek, ale s účinnými čerpadly a turbínami by to nespotřebovaly všechno. Potrubí mořské vody by tedy mohlo být samonosné.
dlouhodobý výhled
čerpání mořské vody potrubím přes plošinu Diffa nemůže podpořit lodní dopravu mezi Katarskou depresí a Středozemním mořem. Pokud je vývoj deprese úspěšný, přepravní schopnost se stane velmi žádoucí. Tehdy se stává zajímavý Velký kanál na hladině moře.
je třeba poznamenat, že problém s velkým mořským kanálem ze Středozemního moře je nákladový, nikoli technický. Množství materiálu, které by bylo potřeba vytěžit, by se pohybovalo v rozmezí jednoho až dvou kubických kilometrů. Skutečné množství by záviselo na trase kanálu a na tom, jak široký byl řez přes nejvyšší části plošiny Diffa. Jeden až dva km3 je určitě hodně výkopu,ale je to několikrát méně, než to, co vyšlo z některých z největších otevřených dolů na světě. Porovnává se množství nadloží svlékl vystavit uhelných slojí v každém dva roky provozu v Powder River Basin Wyoming.
výkop by byl pravděpodobně nutný také pro výstavbu přístavu na hladině moře na konci kanálu Qattara. Předpokládám, že přístav na úrovni moře by byl žádoucí jako distribuční centrum pro rostoucí města a města v depresi a okolních oblastech. Velké kontejnerové lodě a tankery mohly zakotvit v přístavu bez nutnosti procházet zámky. Menší lodě schopni vyjednat BSL síť kanálů, vestavěný dříve k propojení komunit v rámci Qattara by dopravu nákladu mezi ty, komunit a hlavního přístavu. Zámky nebo lodní výtahy nezbytné k tomu, aby průchod mezi hlavní přístav a nižší kanály by být zlomek velikosti potřebné pro velké lodě.
Pokud a kdy je vybudován velký kanál na hladině moře, zcela změní obraz pro přečerpávací vodní elektrárny. Přidání kapacity již nebude vyžadovat vybudování nových zásobníků na náhorní plošině. Celé Středozemní moře se stane horní zásobníkovou nádrží. Nevyzvednuté spodní části deprese se rychle naplní do plánovaného 60 m BSL obrysu toho, co můžeme také dabovat Qattarské moře. Moře by sloužilo jako spodní nádrž pro kolosální přečerpávací vodní systém.
Na úrovni moře průplav dostatečně velký, aby umožnil průjezd ropných tankerů a kontejnerových lodí mohl zvládnout toky více než o řád větší, než je dlouhodobý průměr uložené odpařování z Qattara Moře. Vysoké sazby nemohly pokračovat dlouho; dočasný přítok 10 000 m3 / s by například zvýšil Qattarské moře rychlostí téměř 6 cm za den. Umožnilo by to však výrobu 5 GW několik hodin denně po celé týdny – nebo neomezeně, pokud by to bylo kompenzováno vysokými rychlostmi čerpání z přebytečné solární energie jindy.
takové masivní přečerpávací vodní elektrárny by se vyhnuly potřebě stovek gigawatthodin dispečerského výkonu z neefektivních fosilních elektráren a dispečerských uhelných elektráren, které by jinak byly potřebné k podpoře nepravidelných větrných a solárních fotovoltaických zdrojů. Mohl by poskytovat čistý dispečerský výkon nad rámec potřeb samotného projektu Qattara. Evropský trh s touto nadměrnou kapacitou by mohl ospravedlnit výstavbu první trans-středomořské přenosové linky HVDC. To by zlomilo situaci „slepice a vejce“, která zastavila iniciativu Desertec. Poskytnutím přístupu na evropský trh s energií, vedení HVDC z Qattary by mohlo vykopnout plány na další pouštní solární elektrárny z limbu, ve kterém strádaly při absenci přenosové kapacity. Vedení HVDC by mohlo potenciálně zahájit implementaci integrovaného Medgridu.
Co bude dál?
tento článek byl částečně ukázkou. Existují problémy, kterých jsem se nedotkl, a myšlenky na to, jak řešit ty problémy, o kterých jsem nepsal. Je tu také mnoho informací o Qattara, které jsem ještě nebyl schopen přibít. Mimo jiné bych rád věděl, proč se zdá, že iniciativy Desertec a Medgrid ignorovaly přečerpávací vodní potenciál projektu. Musel o tom vědět. Možná to zavání geoinženýrstvím, anathemou některých zelených? Nebo to možná zvážili a našli zásadní problémy, o kterých nevím, že to vylučují. Nevím.
V době klimatické změny, sucho-související hladomor a sektářský konflikt, vidím problémy kolem Qattara a jeho možný vývoj jako životně důležité. Problémy jdou daleko nad rámec budoucnosti Egypta a jeho ekonomiky; dotýkají se zdraví a stability celé Evropy-Blízkého východu-severní Afriky nebo regionu EUMENA. Rád bych je viděl vyložené a prozkoumané v pevně prozkoumané a zdokumentované e-knize, ke zvážení OSN, Světová banka, nebo jiné agentury, které by mohly být schopny sponzorovat inženýrské studie a možná průzkumný vývoj.
navrhuji davový studijní projekt, který vyvrcholí takovou elektronickou knihou. Mám podstatný seznam otázek a problémů, o které se rád podělím. První pořadí podnikání, nicméně, je sestavit seznam adresátů jednotlivců, kteří mají zájem o účast. Napište poznámku na adresu gmail silverthorn44, s „Qattara project“ v řádku předmětu. Já jsem hlavně zájem o jednání od fyzických osob s odbornými znalostmi v následujících oblastech:
- Přístup do databáze GIS pro blízkého východu a severní afriky regionech a nástroje pro vytváření vlastních map;
- státní ropný průzkum, minulost a současnost, v Qattara, a prezentovat leasingu, pokud existuje;
- Rekultivace solné půdy a udržitelné zemědělství v horkém klimatu endorheic povodí;
- Silniční a železniční budovy přes oblasti s povrchovou dosažení hladiny vody;
- odhad nákladů na velké inženýrské projekty a stavbu průplavu;
- umístění a stav minových polí WW II v oblasti a stav odtěžování.
Mybet je sportovní sázky a kasino webové stránky, kde můžete umístit mybet sázení a hrát hry, klikněte zde pro mybet, nebo navštivte mybet mybet10.com
jsem otevřený návrhům na web-based domov pro projekt. Moje výchozí nastavení by bylo něco nastaveno na Disku Google, ale mohou existovat možnosti, které by fungovaly lépe pro více lidí. A jako vždy je každý vítán, aby zanechal komentáře a / nebo navrhl níže-i když je to jen proto, aby mi řekl, jaký jsem naivní snílek.