Копаємо першу яму – «мегавени» та озера майбутнього
Перший крок у створенні чистої промислової цивілізації дуже просунутий: підніміть камінь. Другий крок: покладіть його туди, де він знадобиться. Повторіть це кілька мільярдів разів — тихо, електрикою — і порожній простір перетвориться на озеро, камінь — на фабрику, а ваші діти запитають, чому колись шахти диміли.
Чому яма перетворюється на озеро (навмисно)
Старе гірництво залишало шрами, бо план закінчувався на «вивезти цінне». Наш план закінчується «залишити щось краще». Переміщуючи ґрунт, щоб нагодувати чисті плавильні печі, порожнину формуємо м'якими сходами та гідроізольованою чашею. Коли порода розповідає свою історію, іншу розповідає вода: резервуар для охолодження, аквакультури, відпочинку та кліматичний буфер для навколишнього міста.
- Сходи (тераси) та схили зменшують ризик зсувів і дають дикій природі тераси для повернення.
- Прибережні шельфи (мілководні краї) перетворюють узбережжя на магістраль біорізноманіття.
- Оброблені хвости стають інженерними стінами, дорогами та будівельними блоками — а не відходами.
- Водний баланс базується на місцевих опадах + перекачках із чистих технологічних водних циклів.
Познайомтесь з електричним парком (тихий гуркіт)
🛻 Мега вантажівки (кар’єрні самоскиди)
Спеціально розроблені, масово виробляються, 200 т корисного навантаження. Ніякого дизеля, ніякого диму.
Акумулятор 3–5 МВт·год Максимальна потужність 2–4 МВт Вбудований маховик (10–50 кВт·год) для стрибків потужності та вирівнювання регенераціїМаховики «поглинають» різкі стрибки (старт, розвантаження). Акумулятори долають кілометри.
⛏️ Електричні лопати / екскаватори
Важкі машини, живлені від мережі. Уявіть «промислові тренажери», тільки що піднімають гори.
Номінальна 5–20 МВт (обмежена робочим циклом) Швидкозмінні зношувані частини Телеметрія + профілі автоматичного копанняПідключено до мікромережі — безжальна ефективність на тонну.
🧠 Автономність & оркестрування
Місцева мережа «реле» координує зарядку, маршрути та підзарядку. Суперкомп’ютер майданчика оптимізує шляхи, балансуючи споживання енергії та плануючи вікна зарядки, щоб сонячна електростанція не стрибала, а рівномірно гуділа.
Географічно обмежений рух колонами Стійкість до зіткнень V2X Прогнозне обслуговуванняРозрахунки «на конверті» (числа, які можна «помацати»)
Приклад майданчика: «Озеро Нуль»
Перевірка масштабу: 50 млн м³ — солідне регіональне озеро і серйозний тепловий буфер для розташованої поруч промисловості.
Енергія для переміщення однієї тонни ґрунту
Транспортування — переважно фізика. Підйом маси на нахил + опір коченню − регенерація при спуску:
E ≈ m·g·h (нахил) + Crr·m·g·d (катання)
З розумною регенерацією чисте енергоспоживання невелике.
- Базовий випадок (2 км @ 5 %): ~0.54 кВт·год/тонна (чисто)
- Типовий інтервал планування: 0.5–1.0 кВт·год/тонна (залежить від рельєфу та планування)
Що це означає з точки зору часу
Перемістити всі 90 Мт приблизно за 300–320 днів з розумним парком:
- Приклад парку: 20 вантажівок × 200 т × 3 рейси/год × 24 год ≈ 288 000 т/день
- Енергія транспортування (середнє по парку): ~6.4 МВт (≈155 МВт·год/день)
- Загальна потреба майданчика, включно з екскаваторами/насосами: проектуйте ~12–20 МВт у середньому
Це постійна потужність рівня «малого дата-центру» — ідеальна для сонячно-орієнтованої мікромережі.
Заздалегідь розраховані сценарії (статичні — дружні до Shopify)
Сценарій A — Мале озеро
500 м × 500 м × 30 м, насипна щільність 1,8 т/м³.
- Середня потужність транспортування: ~1.6 MW
- Інші споживачі (вертикально): 3–6 MW → 5–8 MW середнє по майданчику
- Номінальна потужність PV (мін.): ~34 MWp • зростання: 50–80 MWp
- Сховище 12 годин: ~80 MWh (парк додає ~40 MWh, якщо 4 MWh/вантажівка)
Сценарій B — Озеро Нуль (базовий)
1 км × 1 км × 50 м, насипна щільність 1,8 т/м³.
- Середня потужність транспортування: ~6.4 MW
- Інші споживачі (вертикально): 5–10 MW → 12–18 MW середнє по майданчику
- Номінальна потужність PV (мін.): ~74 MWp • зростання: 110–200 MWp
- Сховище 12 годин: ~173 МВт·год (парк додає ~80 МВт·год, якщо 4 МВт·год/вантажівка)
Сценарій C — XL озеро
1,5 км × 1,5 км × 60 м, насипна щільність 1,8 т/м³.
- Середня потужність перевезення: ~19.3 МВт
- Інші споживачі (вертикально): 10–20 МВт → 30–40 МВт середнє по майданчику
- Номінальна PV (мін.): ~176 МВтp • зростання: 260–400 МВтp
- Сховище 12 годин: ~412 МВт·год (парк додає ~160 МВт·год, якщо 4 МВт·год/вантажівка)
Пам'ятка: енергія на один рейс
200 т корисне навантаження, порожня маса ~190 т, круїз 10 м/с, ККД приводу 90 %, регенерація при посадці 70 %.
| Маршрут | Енергія / рейс |
|---|---|
| Короткий і м'який • 1 км @ 3 % нахил | ~37 кВт·год |
| Базовий випадок • 2 км @ 5 % нахил | ~107 кВт·год |
| Довший візок • 3 км @ 5 % нахил | ~161 кВт·год |
| Крутіший • 2 км @ 8 % нахил | ~156 кВт·год |
Правило: нахил «болить» більше, ніж відстань, а регенерація повертає більшу частину енергії спуску.
За скільки закінчуємо? («Озеро Нуль» маса: 90 Mt)
| Парк | Пропускна здатність (т/д) | Днів до кінця |
|---|---|---|
| 12 sunkv. • 200 т • 3 tph | 172,800 | ~521 |
| 20 sunkv. • 200 т • 3 tph | 288,000 | ~313 |
| 30 sunkv. • 200 т • 3 tph | 432,000 | ~208 |
| 40 sunkv. • 200 т • 3 tph | 576,000 | ~156 |
| 60 вантажівок • 200 т • 3 tph | 864,000 | ~104 |
Пропускна здатність = вантажівка × корисне навантаження × рейси/год × 24. Числа припускають плавне відвантаження та мінімальні черги.
Вибір PV та акумулятора (швидкі вибори)
Мінімум PV базується на ~5,5 «пікових сонячних годинах» та 85 % ефективності системи. «Зростання» додає резерв для живлення більшої кількості заводів.
| Сценарій | Денна енергія (MWh) | Середнє навантаження (MW) | Мінімум PV (MWp) | Зростання PV (MWp) | Акумулятор 12 год. (MWh) |
|---|---|---|---|---|---|
| Мале озеро | ~159 | ~6.6 | ~34 | ~51–80 | ~80 |
| Озеро Нуль (базове) | ~347 | ~14.4 | ~74 | ~110–200 | ~173 |
| XL озеро | ~824 | ~34.3 | ~176 | ~260–400 | ~412 |
Батареї парку разом працюють як розподілене сховище: ~4 MWh на одну вантажівку → +40–160 MWh, залежно від розміру парку.
Енергія ями (перш за все сонце, завжди)
Починаємо зі спорудження заводу сонячних модулів поруч із майданчиком — насіннєвого заводу. Ці модулі живлять яму, яка постачає матеріали для розширення заводу, що виробляє ще більше модулів. Це цикл, а не пряма.
Ескіз мікромережі
- PV поле: див. таблицю вище (база: ~75 MWp мінімум; ймовірно встановимо 110–200 MWp для зростання)
- Сховище: батареї на майданчику ~12 годин середнього навантаження (база: ~170–200 MWh), плюс пакети вантажівок
- Керування: живлення екскаваторів кабелем + заплановане заряджання вантажівок вирівнює піки
- Запас: турбіни на зеленому водні або підключення до мережі (за вибором)
Чому відчувається безмежність
Земля поглинає ~170 000 TW сонячної енергії. Усьому нашому чистому виробництву з часом потрібен однозначний TW. Гратимемо в теравати — виробляючи площинні колектори швидше, ніж встигнемо вигадати виправдання.
Геометрія, безпека, вода і пил
Безпечний профіль кар'єру
- Висота уступу: 10–15 м; ширина уступу: 15–25 м
- Загальний нахил: 30°–45° залежно від гірських порід і геології
- Дороги для транспорту: ≥ 3× ширини вантажівки, плавні повороти, майданчики для роз'їзду
- Дренаж: вистелені збірні ями (ямки), під час експлуатації — постійні дренажні свердловини
Повітря і вода — святі
- Повністю електричний парк означає відсутність дизельних викидів, мінімум NOx/твердих часток.
- Розпилювачі та електричні водяні вантажівки пригнічують пил; вода рециркулюється.
- Визначення підземних водних басейнів, покриття там, де потрібно, і прозорий моніторинг.
- Садіть дерева так, ніби тут дихатимуть ваші діти (адже так і буде).
Питання та відповіді
Чи є видобуток… брудним?
Звідки електрони?
Чому в вантажівках маховики?
Що відбувається, коли кар'єр закінчено?
Далі: Сортування землі — від гірських порід до руд (2 запис). Спойлер: магніти, вібрації та машина, яка ввічливо каже «ти не руда» 10 000 разів на секунду.