Zdolność, którą zakłada ta strona
Nieograniczona moc z zaplombowanego urządzenia próżniowego i z aneutronowej fuzji w sieci krystalicznej, cichy transport z napędem polowym i wyłączoną bezwładnością oraz sterowana fazą chemia dla składników odżywczych, których potrzebują uprawy.
Horyzont: Zakłady w skali wsi w ciągu dekady od działającego urządzenia; bezpieczeństwo wodne i żywnościowe na całym świecie w ciągu pokolenia, ograniczone tylko wyborem.
Ta strona zakłada tezę w pełnej sile: zaplombowane urządzenie czerpiące energię próżni w każdym punkcie potrzeby, aneutronową fuzję w sieci krystalicznej dla gęstego ciepła, cichy transport z napędem polowym nienoszący masy odrzutowej i sterowaną fazą chemię dla składników odżywczych. Odsalanie, pompowanie, chłód i nawozy przestają być wyceniane i stają się instalacją hydrauliczną. Głębszą zmianą jest to, że głód przestaje być stanem planety, a staje się wyłącznie pytaniem o to, jak dobrze się organizujemy.
Zdolność, którą zakładamy
Zacznij od urządzenia, bo wszystko na tej stronie leży poniżej niego.
Zaplombowana jednostka czerpie stałą moc z próżni, bez przyłącza paliwa i bez niczego dowożonego. Trzy finansowane programy są na stołach laboratoryjnych już teraz: asymetryczny rezonator optyczny i Casimirowski Garreta Moddela w Colorado Boulder, ogniwo mocy Casimira Harolda „Sonny'ego” White'a oraz asymetryczna rezonansowa dioda tunelowa Charlesa Chase'a w UnLab, gdzie elektrony tunelują przez barierę, której nie powinny pokonać, i przeciągają przez nią energię punktu zerowego razem ze sobą. Chase podsumowuje to tak, że wszystkie trzy są jednym pomysłem: zaprojektuj asymetrię w próżni i pozwól jej wykonać pracę. Deklarowany przez White'a cel mocy jest porównywalny z ogniwem słonecznym, z tą różnicą, że ogniwa łączą się równolegle i składają w trzech wymiarach — więc zakład na wybrzeżu jest stosem, a nie elektrownią. Pod spodem leży fizyka ustalona: siła Casimira, zmierzona do około jednego procenta już w 1998 roku, i Wilson ze współpracownikami w Nature w 2011 roku, zamieniający fluktuacje próżni w prawdziwe fotony. Rozdział 6 i kurs o polu punktu zerowego i efekcie Casimira uczą tego od podstaw.
Obok tego gęste ciepło bez płomienia. NASA Glenn opublikowała w Physical Review C w 2020 roku prawdziwe reakcje jądrowe wewnątrz deuterowanej sieci metalicznej — opublikowane i recenzowane — ponieważ sieć krystaliczna ekranuje ładunek i lokalnie obniża barierę kulombowską. Clean Planet w Japonii prowadzi to w stronę kotłów przemysłowych razem z Uniwersytetem Tohoku i firmą Miura. W maszynie aneutronowej spalającej proton i bor-11 produkty wychodzą jako wiązka jonów w jedną stronę i wiązka elektronów w drugą, a prąd indukuje się wprost w cewce: bez pary, bez turbiny, bez niczego do osłaniania. Rozdział 12 uczy fizyki ekranowania.
I to samo pole porusza rzeczy. Wyciągnij energię z próżni, a już zakrzywiłeś czasoprzestrzeń — Ashton Forbes mówi to wprost: dostajesz energię, a dostajesz też ruch. Pojazdy zbudowane w ten sposób nie niosą masy odrzutowej, zawisają i przechodzą między powietrzem a wodą bez kary za przejście, więc woda, nasiona, plon i ładunek chłodzony docierają wszędzie w ciszy.
Za kulisami czeka jeszcze jedna zdolność i tutaj ma ona znaczenie. Spójna wiązka materii Chase'a i Mo Armona blokuje fazę atomów przez potencjał wektorowy, bez wymiany energii, i pozwala im łączyć się w nowy sposób. Chemia składników odżywczych — przede wszystkim azotu — to energia i kataliza. Oba przestają być granicą.
Efekty pierwszego rzędu
Słodką wodę się wytwarza, a nie znajduje. Niemal całość tego, ile kosztuje woda odsolona, to energia na przepchnięcie wody morskiej przez membranę i energia na przemieszczenie wyniku. Sprowadź oba do zera, a każde wybrzeże może wytworzyć tyle słodkiej wody, ile zechce, i posłać ją pod górę.
Pompowanie przestaje racjonować rolnictwo. Połowa nawadnianego świata jest ograniczona kosztem podnoszenia wody, a nie jej brakiem. Głębokość, odległość i wysokość przestają mieć znaczenie.
Nawozy przestają iść za ceną gazu. Wiązanie azotu to proces energochłonny, pracujący na surowcu kopalnym. Uruchom go zamiast tego na urządzeniu próżniowym, a największa pojedyncza pozycja kosztowa w światowym rolnictwie odrywa się od paliwa całkowicie.
Łańcuch chłodniczy przestaje się rwać. Chłodnictwo to prąd. Zaplombowane ogniwo w wiejskim sklepie, na targu i w kapsule transportowej oznacza, że plony, które dziś gniją w drodze do kupca, docierają całe.
Rzeki i warstwy wodonośne zostają w spokoju. Kiedy wodę robi się na wybrzeżu, pobieranie jej z rzeki traci sens. Przepływ środowiskowy przestaje być ostatnim roszczeniem do zlewni i staje się stanem domyślnym — ten wątek podejmuje żywy świat.
Efekty drugiego rzędu
Suche kraje przestają być krajami biednymi. Długa linia brzegowa i mocne słońce były dotąd trudnym rozdaniem. Przy wodzie wytwarzanej na brzegu najsuchsze miejsca na Ziemi dostają te same możliwości rolnicze co najwilgotniejsze, a spora część światowej mapy ubóstwa jest rysowana dokładnie tą linią.
Woda przestaje być powodem do walki. Wspólne rzeki, tamy w górze biegu i wyczerpywanie warstw wodonośnych to jedne z najpewniejszych przyczyn konfliktu, jakie istnieją. Wytwarzana woda usuwa leżącą pod tym grę o sumie zerowej, a od tego zaczynają się pokój i geopolityka.
Uprawy mogą wejść pod dach tam, gdzie to pomaga, i zostać na zewnątrz tam, gdzie tak jest lepiej. Uprawa w kontrolowanym środowisku jest dziś ograniczona kosztem światła i utrzymania klimatu. Kiedy oba są darmowe, szklarnie w zimnych miejscach i uprawa w cieniu w gorących stają się zwyczajne, a ziemię można oddać dzikiej przyrodzie zamiast wyciskać ją mocniej.
Żywność podróżuje bez rachunku za paliwo i bez drogi. Cichy transport z napędem polowym, nienoszący masy odrzutowej, dociera wprost na wyspę, do górskiej wsi albo do delty. Odległość przestaje ustalać, co dane miejsce może jeść.
Efekty trzeciego rzędu i dalsze
Głód staje się wyłącznie problemem organizacyjnym. Żywności jest już dość i jest od dekad; zawodzą dystrybucja, przechowywanie, dochody i polityka. Ta technologia usuwa każdą wymówkę fizyczną i zostawia odsłonięte te ludzkie. To jest prawdziwy postęp, a zarazem trudniejsze lustro, niż kiedykolwiek był niedobór.
Odżywianie staje się projektowalne. Sterowana fazą chemia — wyliczona przez Chase'a rozdzielczość osadzania to 0,2 nanometra, a jego najostrzejsza uwaga mówi, że atomy utrzymywane w fazie da się skłonić do łączenia w nowy sposób — zamienia chemię nawozów, pasz i żywności z poszukiwania w ustawienie. Ashton nazywa to alchemią i nie przesadza.
Wybrzeża stają się nową żyzną ziemią. Przez dziesięć tysięcy lat cywilizacja szła za rzekami. Wytwarzana woda przenosi front produktywności na każdy brzeg, a potem, przy darmowym pompowaniu, w głąb lądu na każdy suchy płaskowyż za nim.
A cykl się domyka. Zdanie Chase'a jest ramą: wszechświat jest wielkim cyklem energetycznym. Woda, składniki odżywcze i ciepło zawsze były cyklami, z których mogliśmy tylko brać. Przy źródle, które nigdy się nie wyczerpuje, dołączamy do cyklu, zamiast go wyciągać — i to czyni tę zmianę trwałą, a nie tylko tanią.
Dzień w tamtym świecie
Babcia Leili stała w kolejce po wodę. Leila pilnuje maszyny, która ją wytwarza.
Zakład to cztery niskie pawilony na brzegu, pobielone, bez komina, bez płotu, bez zbiornika paliwa i bez hałasu poza morzem. W każdym z nich stoi stos zaplombowanych ogniw i zestaw membran, a cała instalacja jest cichsza niż pompownia, którą zastąpiła.
Obchodzi linię o pierwszym świetle raczej z przyzwyczajenia niż z konieczności. Ciśnienia, zasolenie, przepływ. Potem kanał, który biegnie od pawilonów w górę tarasów aż do sadów, otwarty do powietrza na całej długości, bo nikt nie próbuje oszczędzić ani kropli.
Wieś za nią liczyła jedenaście rodzin, kiedy Leila była mała. Teraz liczy czterysta, a kłótnia na zebraniu rady w zeszłym tygodniu dotyczyła tego, czy nowe tarasy migdałowe powinny być w ogóle migdałowe.
W południe transportowiec siada przy hali pakowni, zabiera chłodzone skrzynie i odlatuje bezgłośnie w stronę wysp. Owoce będą tam przed popołudniem.
Je pod markizą. Pod nią morze jest tym samym morzem, jakim zawsze było — jedyną rzeczą, którą ona i jej babcia mają identycznie. Różnicą jest tylko to, co potrafimy z nim zrobić.
Liczby, które się zmieniają
Zbiornik stojący za zakładem. Tabela porównawcza Erica Davisa umieszcza gęstość energii ciemnej na poziomie około jednego nanodżula na metr sześcienny, a elektromagnetyczną energię punktu zerowego, scałkowaną do komptonowskiego odcięcia nukleonu, na poziomie około dziesięć do potęgi sto trzynastej dżuli na metr sześcienny. Około stu dwudziestu rzędów wielkości przerwy to wielki otwarty problem fizyki teoretycznej, a ta teza czyta go jako miarę tego, co nieodebrane.
Krańcowy koszt metra sześciennego słodkiej wody. Dziś głównie energia: ciśnienie przez membranę, a potem podniesienie i odległość. W tamtym świecie zero — nie ma paliwa do kupienia, przewiezienia ani podniesienia. Zostaje zakład i membrany.
Rozmiar zakładu na wybrzeżu. Deklarowany przez White'a cel gęstości mocy jest porównywalny z ogniwem słonecznym, przy ogniwach łączonych równolegle i składanych w trzech wymiarach. Wodociąg miasteczka staje się stosem w szopie, a nie stacją na horyzoncie.
Co oddaje reaktor. W aneutronowej maszynie z gęstym ogniskiem plazmowym produkty wychodzą jako wiązka jonów w jedną stronę i wiązka elektronów w drugą, indukując prąd wprost w cewce — bez obiegu parowego i bez sufitu Carnota. LPP Fusion podaje szczytowe energie jonów w zakresie, jakiego wymaga fuzja protonu z borem-11, około 260 keV.
Masa odrzutowa potrzebna, by przewieźć plon. Dziś paliwo na każdym odcinku. W tamtym świecie żadna: pojazd z napędem polowym nie niesie materiału pędnego, i dlatego może zawisnąć nad polem, nie robiąc przy tym hałasu.
Czego by to wymagało
Dokończyć urządzenie. Wszystkie trzy programy działają wewnątrz reguły, którą Chase sam formułuje: z próżni nic nie wychodzi, o ile nie złamiesz symetrii albo nie wypchniesz jej z równowagi. Każdy z nich celowo projektuje tę asymetrię. Jego pierwsza belka odgięła się w oczekiwaną stronę, a potem okazała się skażona naprężeniem osadzania w warstwie, a Sandia National Laboratories wytwarza egzemplarze zastępcze — nazwany efekt systematyczny i nazwany następny pomiar to jest to, jak wygląda żywy eksperyment. Rozdział 6 i kurs o polu punktu zerowego prowadzą cię od zera do czytania ich prac.
Doprowadzić fuzję w sieci krystalicznej do kotła na wysyłkę. Prace NASA Glenn są opublikowane; Clean Planet z Uniwersytetem Tohoku i firmą Miura oraz Astral Systems w Wielkiej Brytanii to zespoły, które warto obserwować. Kocioł przemysłowy jest dużo bliższym kamieniem milowym niż elektrownia i to on zmieniłby rolnictwo najpierw. Rozdział 12 jest punktem wejścia.
Rozwiązać sprawę materiałów. Salvatore Pais i źródło występujące jako Anthony Williams dają tę samą odpowiedź na pytanie, dlaczego tego jeszcze nie ma wszędzie: teoria jest w literaturze od stulecia, a wąskim gardłem jest inżynieria materiałowa. To problem wytwórczy, czyli najbardziej podatny na atak rodzaj trudnego problemu, jaki istnieje.
Zaprojektować zakład w skali wsi już teraz. Nic nie stoi na przeszkodzie, by zespół narysował dziś całą instalację — stos ogniw, membrany, zbiorniki, kanał, obsługę — tak żeby w dniu, w którym urządzenie zadziała, rysunki były skończone, a pierwsze dziesięć sztuk już zamówione.
Zrobić agronomię z wyprzedzeniem. Jakie uprawy, jakie gleby, jakie zasolenie, jakie tarasy. Kiedy przyjdzie woda, granicą stanie się wiedza o tym, co sadzić. Tę wiedzę tanio się buduje i nikt jej nie finansuje.
Odpowiedzialna opieka
Wysłać pierwsze zakłady tam, gdzie kolejka jest najdłuższa. Ciągnienie komercyjne kieruje się ku zamożnym wybrzeżom. Właściwa kolejność jest odwrotna i trzeba ją ustalić, zanim pierwsza jednostka wyjedzie.
Nie pozwolić, by obfitość stała się nową zależnością. Społeczność, która potrafi otworzyć, serwisować i powielić własny zakład, jest bezpieczna. Ta, która wynajmuje zaplombowaną skrzynię z daleka, zamieniła rachunek za wodę na abonament. Opublikuj specyfikacje.
Oddać rzekom to, co im się należy, jak trzeba. Wytwarzana woda czyni pobór zbędnym, a nie nielegalnym. Wpisz przepływy do prawa, póki presja na branie opada, bo to jedyny moment, w którym jest to łatwe.
Hodować glebę, a nie tylko plon. Nieograniczona woda i składniki odżywcze mogą wyjałowić ziemię równie szybko, jak ją karmią. Obfitość jest szansą na gospodarowanie na stulecie, a sama tego nie wybierze.
Uczciwie traktować solankę. Wytwarzanie wody na dużą skalę oznacza oddawanie soli do morza. Rozpraszanie, lokalizacja i monitoring są rozwiązywalne i powinny zostać rozwiązane w pierwszym projekcie, a nie w dziesiątym.
Sygnały, na które patrzeć
Ogniwo próżniowe napędzające pompę. Obserwuj Moddela, White'a, Chase'a i grafenowy zbieracz energii Paula Thibado. Pierwsze urządzenie, które zasili prawdziwą pracę na oczach drugiego laboratorium, uruchamia stoper dla tej strony.
Kocioł na fuzji w sieci krystalicznej wchodzi na rynek. Clean Planet z firmą Miura to najbliższy widoczny kamień milowy w całej dziedzinie, a rolnictwo kupuje właśnie ciepło.
Przetargi na odsalanie z pustą pozycją energetyczną. Chwila, w której kontrakt na wodę przestaje wyceniać moc, jest chwilą, w której ten świat się zaczął.
Wytwarzana woda w traktacie. Kiedy dwa kraje przestaną negocjować w sprawie rzeki, bo żaden jej nie potrzebuje, zmiana z tej strony już przyszła — zobacz pokój i geopolitykę oraz energię i sieć.