find the total capacitance ct in the network in fig. p6.56. all capacitors are 12 microfarads. ct figure p6.56
find the total capacitance ct in the network in fig. | studysoup
geol 1010 ­​  dr. coulson ​ ­ ​test 4 ​ study  guide       highlight= important principle          highligh= key term      lecture 13: ​ hydrology    why do we care?  ­ need water to survive  ­ finite amount of water on earth  hydrologic cycle  ­ ocean = biggest reservoir of water  ­ rivers/lakes have relatively small amounts of water  ­ glaciers = second largest reservoir  ­ groundwater = third largest  groundwater  ­ precipitation can either hit ground and stay on surface and runoff, or go into ground  ­ infiltrat ­ process of water soaking into ground (groundwater)  ­ porosit ­ total amount of open spaces (cracks, pores) in area (%)  ­ 3 types:  1. intergranular pores ­ little spaces in between grains  a. typically very small, but in large amount  b. most groundwater stored here  2. fractures ­ any kind of crack or opening  a. larger than intergranular, and can store lots of  water  i. do not always hold lots of water (small  cracks don’t hold a lot)  3. vugs ­ large openings/holes  a. largest of the 3 (can be the size of caverns)  b. not very common  c. formed by some dissolving/erosion  ­ controls of porosity determined by sediment/rock properties  ­ sorting (shapes and sizes of sediment; how well do they fit  together?) (well­sorted ­> high porosity)  ­ if poorly sorted, the openings b/w sediment is filled  with very small sediment instead of water  ­ cementation: how well cemented sediment is  
 ­ permeability ­ how much water can move/flow in area  ­ want high permeability ­> easier to extract  ­ water table (wt) ­ boundary of zone of aeration/saturation (everything become  saturated)  ­ zone of aeration ­ aka unsaturated zone ­ vadose zone ­ everything is not saturated  ­ zone of saturation ­ phreatic zone ­ everything is not saturated  ­ groundwater supply  ­ aquifer ­ any layer of sediment/rock that produces water  ­ recovered by people via wells  ­ types:   ­ unconfined ­ no other material that messes up flow  ­ self­sustaining  ­ aquitard ­ prohibits water  ­ confined ­ extra layer than unconfined  ­ results in more difficulty to refill aquifer  ­ artesian well ­ takes advantage of high water pressure of  confined aquifers  ­ saves time and money  ­ ideal solution: want a sloped aquifer and place well  at bottom of slope  ­ perched ­ aka perch wt ­ relatively small  ­ drilling shallow well = cheap and easier  ­ recharge ­ how fast are you filling aquifier  ­ discharge ­ how fast are you losing water  ­ if recharge > discharge, water table rises  ­ can cause issues  
 ­ construction in water isn’t easy…  ­ if recharge < discharge → overdrafting  ­ cone of depression ­  water table around well is  sucked down    ­ subsidence ­ ground concave in a little  ­ removing water quickly can alter structure of ground  ­ example california 1970s high elevation than now  ­ salinity contamination ­ close to coast could result in salt water  going into well water  ­ desalination ­ getting salt out of water  ­ adds a lot of expense to water bill   ­ gw movement  ­ typically very slow (a few inches a day)  ­ good: most water stays in same place for long time  ­ bad: if water gets contaminated, then it sits there for a long time  ­ erosion can occur (slowly)  ­ gw contains dissolved substances  ­ co​ 2and so ​  ­ dissolve carbonate rocks  ­ causes caves, sinkholes, etc.  case study: gw contamination  ­ love canal, niagara falls ny  ­ early 1900s they tried to build a canal but never finished  ­ 1940s: disposal of chemical waste in these unfinished canals  ­ buried it and left it  ­ 1950s/1960s: large population increase in area  ­ chemical company sells land for $1  ­ 1960s/1970s: lots of rainfall and construction  ­ chemical contaminants rising  ­ increased health issues  
 ­ 50% of babies born with defects  ­ 1978 ­ homeowners learn there are 21,000 tons of waste underground  ­ kids would fall on ground and have a burn mark  ­ august 7, 1978 ­ president carter declared state of emergency  ­ 1980s ­ superfund act ­ clean up areas with national help because one state  couldn’t handle it  ­ chemical components responsible and had to pay millions  ­ 2008 ­ survey of 4 states found 500,000 kids in schools <½ miles from waste  dumps, including one on top of pcb dump    **geology in the news​ : mt. pavlof in alaska erupting  ­ ash spewed 37,000 ft high  ­ 3rd eruption in 3 years    rivers and streams  ­ major agent of weathering/erosion  ­ easy water supply (because at the surface)  ­ could be hazardous  ­ river and stream are relatively same thing  ­ forming a river:  ­ drainage basin ­ total area of where water is draining into a large area  ­ channels ­ path that river/stream follows  ­ tends to have ‘v’ shape (different than ‘u’ shape of glacier)  ­ tributaries ­ small streams that flow into larger stream  ­ patterns:  ­ branching/dendritic ­ tributaries branch out in small, acute angles  ­ radial ­ tributaries flowing out in all directions  ­ center is a hill; tells you that there is elevation  ­ rectangular ­ sharp, right angles  ­ fractures in bedrock  ­ levee ­ (sometimes man­made) ­ deposits that push flow of water another way  ­ floodplain ­ flat plane that floods if the river overflows  
   ­ channel types:  ­ braided streams ­ a bunch of channels intertwined with each other  ­ relatively rare  ­ causes/conditions:  ­ varied water supply  ­ large sediment supply  ­ easily erodible banks  ­ steep elevation gradients:  ­ relatively straight water path  ­ low elevation gradient ­ meandering (long turns/curves)  ­ each curve = meander/meander loop  ­ water on outside part of curve is moving very fast  ­ cut bank ­ outer edge of curve of water  ­ point bar ­ inner edge of water curve builds up  sediment (due to sediment carried by cut bank)  ­ when curve switches sides, so do cut  banks/point bars  ­ meanders migrate over time  ­ oxbow lakes ­ horseshoe­shaped lakes formed due  to migrated meanders  ­ issues for people:  ­ could undercut foundation of house or  result in land­locked fishing piers  ­ must artificially engineer paths for meanders  ­ can be very expensive, time  consuming, etc  ­ can cause increased flooding  ­ ex: mississippi river in new orleans  ­ floods:  ­ amount of water moving past a point in given amount of time:  ­ discharge=velocity x area  ­ if discharge increases to where channel can’t contain water, then  flooding  ­ deposit lots of sediment  ­ pro: good in farmland areas (flooding = rich sediment)  ­ ex: ancient egypt civilizations near flooded areas  ­ con: flooding can cause problems/destroy businesses/houses  ­ ex: raleigh, nc had businesses move within a year  ­ how often/how big?  ­ recurrence interval ­ probability that a flood of a certain size will occur in  a year  ­ 1/interval  
 ­ ex: probability of a 5 year flood happening this year:  ​  =  20%  ­ not a guarantee!  ­ varies from river to river  ­ the end of the river:  ­ mouth ­ where water is emptied out  ­ water is typically very slow  ­ little erosion, a lot of deposition  ­ distributaries ­ little streams branching off main streams and  carrying water away  ­ opposite of tributaries  ­ delta ­ shape that the mouth/distrib. make (△)  ­ subsidence ­ ground level sinking down  ­ due to large amount of sediment in water  ­ ex: new orleans, venice (italy), etc  water quality and availability  ­ average adult can survive 2­3 l/day  ­ cooking, bathing, sanitation, etc ~ 50 l/day  ­ average per capita in us ~ 6,000 l/day  ­ agriculture (water crops/taking care of livestock) and manufacturing cause large  spikes in water use  ­ potable ­ water safe to drink and tastes good  ­ some water is safe to drink but tastes/smells awful  ­ almost all water supplies contain some dissolved materials  ­ question is whether or not the given amount of material is safe  ­ perfectly pure water is extremely expensive  ­ fecal coliform count­ # of coliform bacteria within 100 ml  ­ coliform bacteria = proxy  ­ drinking water = 0  ­ swimming /etc. = 200  ­ chemical contamination­ chemicals commonly added due to infiltration and/or  runoff  ­ radiation can also enter water  ­ mines/waste disposal  ­ water quality cleanup:  ­ takes time and money  ­ faster recharge­­­easier to clean one contaminant is isolated  ­ water availability:  ­ states fighting over how much water goes to each state  ­ downriver states suing upriver states  ­ upriver states say old water use agreements are outdated    
 ­ case study: sc vs. nc  ­ 10 million gallons/year from catawba river  ­ river accounts for ½ water supply to sc  ­ taken before supreme court  ­ solved behind private closed doors  ­ case study: ga vs. tn  ­ ga state wants to move border 1 mile n  ­ case study: sw us vs. others in sw us  ­ colorado river lawsuits of 1931  ­ overuse:  ­ provide water to 30 million people  ­ 10 years of drought and still going down  ­ does not reach gulf of mexico  ­ 2000: 36 nation's = ‘water stressed’ (<1700 m^3 h2o/person annually)  ­ 2010: 1 billion people living in water stressed  ­ 2050: estimated 2 billion people living in water stressed    lecture 14: c ​ oastlines    ** geology in the news: ​ siberian rhinoceros fossil found  ­ looks like unicorn    coastal processes and features  ­ why do we care?  ­ 53% (>3.5 billion) people live within 120 miles of coastline  ­ coasts still on continental crust  ­ several forces act on environments (complicated process)  ­ changing just one factor can cause a huge impact  ­ processes:  ­ tides  ­ tidal flats ­ area of land going above/below water during high/low tide  ­ high tide/low tide controlled by moon  ­ high tide: sides facing toward and away from moon  ­ low tide: sides ‘in between’  ­ tide height:   ­ hawaii has tidal range of 1­2 ft  ­ bay of fundy has range of 40 ft  ­ affected by amount of land around it    
 ­ waves:   ­ wavelength ­ distance between waves  ­ changes as they approach shore  ­ the slow down   ­ bottom of wave drags on seafloor  ­ wavelength decreases  ­ wave height gets taller  ­ wave refraction ­ waves curve slightly  ­ waves come in at angle and therefore slow down  at different speeds (leads to a curved pattern)  ­ longshore current ­ zig­zag pattern that forms by waves  pushing into shore and back out  ­ longshore drift ­ process of longshore current  picking up and depositing sediment  ­ shoreline features  ­ depend on tectonics, rock type, sea level fluctuations, storm size/strength, etc  ­ types of coastlines:  ­ emergent ­ shoreline is uplifted/exposed  ­ stacks ­ steep, small islands (typically no beach)  ­ terraces ­ large, flat, star­like areas  ­ each ‘step’ represents a former beach  ­ submergent ­ coastline sinking or water level rising (opposite of  emergent)  ­ long, wide beaches and coastal plains  ­ spit ­ long, large deposits of sand still connected to land but  extend out into water  ­ barrier islands ­ same as spit but not connected to main land  ­ unstable (due to lots of forces acting on it, even though it  is just sediment deposit)  ­ constantly in motion  
 offshore features  ­ continental margin ­ edge of continent under water that marks transition from continental  to oceanic crust  ­ types:  ­ active ­ location of plate boundary  ­ passive ­ no plate boundary (ex: east coast usa)  ­ parts:  ­ continental shelf ­ close to shore and flat  ­ good for fishing  ­ lots of nutrients   ­ results in lots of predators (fish)  ­ economically important (fossil fuel hotspot)  ­ continental slope ­ edge of shelf that slopes downwards  ­ continental rise ­ right before oceanic crust  ­ abyssal plain ­ official start of oceanic plate    coastal erosion  ­ can occur on emergent/submergent coasts  ­ natural process  ­ hazardous due to proximity of people to build on shores  ­ case study: cape hatteras lighthouse  ­ outer banks, nc  ­ strong longshore currents  ­ 1868: 1500ft inland  ­ 1998: 120ft inland  ­ average rate of erosion: 10.6ft/yr  ­ to fix this, 1999­2000: lighthouse moved 2900ft inland over 23 days  ­ cost: $15 million  ­ dealing with coastal erosion:  1. zoning ­ build farther inland  ­ setback distance ­ how far inland is safe  
 ­ calculated/expressed with erosion lines (e lines) ­ line along  coast marking where erosion will move shoreline in future  ­ ex: e­10 line shows where shore will be in 10 yrs  ­ formula: (erosion rate)(interval)=e­line distance  ­ how far is considered safe?  ­ national: e­60 or further back  ­ 60 years due to building life  expectancy of 50 years  ­ sc: e­40 or further back  ­ tourism = #1 resource for sc  ­ 2010: tourism = $1.8 billion  ­ people want to be close to  beach       2.   barriers  ­ weaken waves  ­ keep sand from moving away  ­ less erosion, more stability  ­ seawalls ­ parallel to coastline  ­ drawbacks  ­ block wave so it does not erode coast as much  ­ relatively effective   ­ expensive  ­ wear down in short time  ­ need repairs  ­ not visually appealing  ­ tourism affected    ­ groins ­ perpendicular to coast  ­ shut down longshore drift (not stopping waves)  ­ builds land on one side, but erodes heavily on other  ­ private properties are affected  ­ expensive    
 3.   beach (re)nourishment ­ replacing eroded sand/sediment  ­ truck in or spray sand back on beaches  ­ case study: miami  ­ 1950s: erosion wiped out beaches  ­ 1960s­1970s: beach nourishment processes: huge success  ­ 1980s: cost a lot but highly effective  ­ new jersey copies and loses sand due to erosion in short  time  ­ redo it and change some things = success  ­ drawbacks:  ­ wildlife issues (nothing can survive in tight, compact, imported  sand    lecture 15: ​ non­renewable energy    **geology in the news​ : archean eon glaciation (3.5 ga) may have been greater than  previously thought    energy  ­ runs everything ( technology, heating)  ­ affects personal budgets and national economics  ­ political topic­­­­where to get energy from  energy sources  ­ renewable­sources of energy that will quickly replace itself  ­ time scale = useful for humans  ­ nonrenewable­sources that will never replenish or will replenish too slowly for  humans to take benefit from  fossil fuels  ­ ~82% of energy in the us comes from fossil fuels  ­ coal  22.6%  ­ oil   36.8%  ­ natural gas  22.9%  ­ hydroelectric   6.3%  ­ nuclear   6%  ­ all other   1.4%  how much is there?  ­ reserve­ amount of something you have ready for use  ­ resource­ all of the stuff you have ready to use and the stuff you know about but  it's not ready to use  ­ all known stuff  advantages of fossil fuels  ­ historically cheap and abundant  
 ­ technology well developed  ­ we know how to use fossil fuels  ­ infrastructure built to run on them  ­ gas in cars  ­ burning coal  disadvantages of fossil fuels  ­ nonrenewable  ­ deposits not uniformly distributed   ­ causes trouble between countries  ­ costs going up  ­ environmental damage  types of fossil fuels  ­ hydrocarbons  ­ hydrogen and carbon  ­ combustible h­c compounds  ­ requires:   ­ area of high biological productivity  ­ massive amounts of biomass  ­ continental shelf  = good place  ­ organisms have short life span and constantly dying and decaying   ­ relatively low oxygen in water/sediment   ­ type of hydrocarbon:  ­ methane and natural gas  ­ advantages  ­ resources growing in recent years  ­ burns much cleaner than other fossil fuels   ­ price often cheaper than oil  ­ disadvantages  ­ safety issues  ­ sour gas ( contains h2s)  ­ filtering the gas is expensive and takes a lot of  time  ­ still contributes to atmospheric co2 buildup  ­ combustible  ­ too much can cause large fires  ­   ­ oil  ­ hard to get oil to form  ­ right temp and pressure to form  ­ oil window  ­ right conditions for oil to form ( 2­5 km, <150 degrees  celsius)    
 world oil supply  ­ 62% in the middle east   ­ 22% in saudi arabia  ­ 2.5% in the us  ­ long time ago­­­middle east was under water with right conditions so a lot of oil formed  there  ­ everybody friendly to saudi arabia because they have so much oil   us oil production and consumption  ­ us uses 7.5 billion barrels  each year  ­ 2010: us imported 61% of the oil we needed  ­ cost = $337 billion  ­ $640,000 per minute  ­ 1973 importing 50%  ­ 2004                 60%  ­ 2007                 75%  ­ 2010                 61%  ­ us consumption was greater than us production­­­­not good  fracking  ­ hydraulic fracturing  ­ boost in production in recent years  ­ uses pressurized fluids to shatter rock below ground (creates permeability)  ­ advantages:  ­ get oil out of areas where traditional drilling cannot  ­ disadvantages:  ­ contamination  ­ not pure water is being shot into the ground  ­ contains chemicals   ­ chemicals get into ground water supply  ­ may 2015­ water supplies in pa contaminated with fracking fluids  
 ­ fights over regulating the industry  ­ possible to do fracking safely  ­ put to follow regulations causes time and effort and drives the cost  up  ­ seismic activity   ­ busting rock underground causes seismic activity  ­ example:  ­ oklahoma  ­ had to pass rules and regulations because of  seismic  activity due to so much fracking  how much oil is left?  ­ debatable  ­ lots  ­ find new deposits  ­ improve technology to get more out of deposits  ­ little  ­ existing fields producing less  ­ new oil fields being found less often  case study: anwr  ­ arctic national wildlife reserve  ­ original resource estimated 20­30 billion barrels  ­ original reserve estimated 4­12 billion barrels  ­ should you drill in anwr?  ­ lots of oil  ­ land protected  ­ pro­drilling side  ­ 30 billion barrels = enough to last the us 60 years  ­ free the us from foreign oil  ­ lower gas prices  ­ only a tiny area of anwr affected  ­ 2000 acres of 19 million acres used for drilling  ­ problems:  ­ 30 billion barrels  ­ assumes all 30 billion barrels of the resource will be available   ­ not realistic amount  ­ resources vs. reserve  ­ free from foreign oil  ­ the us imports 5 billion barrels per year  ­ not actually free from foreign oil   ­ lower gas prices  ­ opec production drives gas prices not us supply  ­ not all anwr oil would be used by us  ­ tiny area drilled  
 ­ the small area to drill in does not include infrastructure  ­ roads  ­ houses  ­ communities  ­ pipelines  ­ the area around it will be affected  ­ no­drilling side  ­ only 12 billion barrels­ not enough to fuel the us for even 2 years  ­ spills devastate  the environment  ­ risk of ruining the protected land   ­ problems:  ­ spills  ­ exxon­valdez clean­up cost>$2 billion  ­ 20 years later oil was still on beaches  ­ gulf spill cost $40 billion  ­ not all paid by gas company, but rather paid by tax dollars  ­ 12 billion barrels is enough for 2 years  ­ assumes that there are 12 billion barrels available  ­ production rate:  ­ 12 bbls in 2 yrs = 6 bbls/yr  ­ impossible to pump that quickly  other oil sources  ­ oil shales and tar sands ­ shales and sands with high organic content  ­ problem: oil not fully formed yet  ­ can mine rock and cook it to complete process to get oil  ­ advantages:  ­ extensive deposit  ­ estimated shale resource has 4x more oil than saudi arabia  ­ estimated sands is 2x global oil resources  ­ disadvantages:  ­ produce more greenhouse gases than other fossil fuels  ­ 25­50% more carbon dioxide produced than normal oil  ­ not profitable at low oil prices  ­ cooking uses energy to make energy  ­ extensive mining operations  ­ 13 million tons of shale to fuel us for one day  ­ uses lots of water  ­ 72 billion gallons of water to produce enough shale oil to  power the us for 1 day  ­ coal  ­ lots of biomass  ­ low oxygen  ­ forms in swamps and bogs  
 ­ stagnant water  ­ not a lot of exygen  ­ formation:  ­ peat (50% carbon)  ­ lignite (70% carbon)  ­ bituminous coal (70­90%)  ­ anthracite coal (90+%)  ­ advantages:  ­ us coal reserve big enough to last 100+ years  ­ disadvantages:  ­ more pollution than other fossil fuels  ­ 25% more carbon dioxide than oil  ­ mercury, arsenic, etc produced in burning and mining  ­ ash disposal  ­ 130 tons/year in us  ­ coal burning releases sulfur  ­ causes acid rain  ­ effects:  ­ weathering damage  ­ causes problems in environment  ­ leaches nutrients out of soils    **geology in the news​ : new evidence supporting anthropocene hypothesis   ­ strata forming today contains evidence of human activity    nuclear energy  ­ non­renewable  ­ fission ­ splitting an atom into smaller parts  ­ large amount of release of energy (radiation)  ­ must safely harness energy  ­ uranium ore = key element  ­ ore ­ rock/sediment with high concentration  ­ yellowcake ­ processed uranium ore  ­ extracting uranium from ore  ­ 235u and 238u separated  ­ very complex: must use centrifuge  ­ want to filter out ​some​  of 238u; not complete  ­ power plant: 3­5% enrichment  ­ weapons: 90% enrichment  ­ 235u is what we want more of  ­ firing neutrons takes time and energy  ­ splitting 235u atoms starts chain reaction  ­ problem: easy to get out of control  
 ­ cooling system removes heat energy  ­ requires water (4 million gallons/yr in some  plants)  ­ advantages:  ­ large us reserve  ­ ~30 yr supply  ­ reduce carbon emission  ­ decrease fossil fuel dependence  ­ produce very large amount of energy  ­ 1kg uranium = 3 million times amount of energy than 1kg coal  ­ good safety record  ­ current us use:  ­ ~100 plants use amount 20% us electricity  ­ use declining since 1996  ­ half of active plants will close by 2020  ­ no new reactors or plants built between 1978­2010  ­ 48% of ones ordered before 1878 never built  ­ nuclear disadvantages:  ­ nuclear electric price tripled between 1970­1990  ­ reactor safety (people fearful)  ­ nuclear proliferation  ­ are they making weapons or electricity?  ­ waste disposal  ­ radioactive waste  ­ average power plant crates 25­30 tons/yr  ­ 2007: us had 50,000 tons stored radioactive waste  ­ radiation varies which means safety varies  ­ types:  ­ low­level (ll) ­ not too  much radiation; pretty safe  ­ things were not initially radioactive  ­ class a­c: a=less radioactive than b, which is less than c  ­ gtcc ­ greater than class c  ­ intermediate level in europe  ­ high­level (hl) ­ main types from power plants/weapons research  ­ requires heavy shielding and deep burial  ­ globally generate ~ 12,000 tons/yr  ­ types:  ­ spent nuclear fuel ­ 20 tons/yr/plant  ­ trans­uranic ­ beyond uranium on periodic table  ­ long half­life (>20yrs)  ­ generated during weapons research  ­ long­term problems    
 ­ what to do with waste?  ­ store it ­ ensure stability and safety  ­ only 3 ll waste sites in us  ­ clive, utah  ­ only accepts a  ­ richland, washington  ­ accepts a­c from 11 nw states  ­ barnwell, sc  ­ class a­c from other 39 states  ­ 2008: closed to all but 3 states  ­ hl waste sites  ­ yucca mountain = us 1st site for spent fuel  ­ supposed to open in 1985: hasn’t started  ­ geologic concerns (earthquakes, faults, etc)  ­ legal challenges: ‘not in my backyard effect’  ­ wanting benefits of nuclear power  but don’t want it that close  ­ waste isolation pilot plant (wipp) in carlsbad, nm  ­ only us site for trans­uranic  ­ 20 yrs planning  ­ ~½ mile underground carved into 3000 ft thick salt  ­ containers must not be high temp, cannot contain  fluid, and must be ventilated to prevent explosion  ­ long­term plans:  ­ site expected to be full by 2070  ­ monitored for safety until 2170  ­ then marked as off­limits for  drilling, excavation, etc until  12,170  ­ other storage ideas:  ­ dump in ocean  ­ put in subduction zones  ­ launch into space  ­ none of there are good ideas  ­ use it  ­ transmutation ­ using as a resource  ­ big in 1970s until banned in us  ­ currently being revisited in europe  ­ 137 cs used for food irradiation  ­ 241 am used for smoke detectors  ­ radiation levels  ­ lots of units (curies, becquerels, grays, rads, etc)   ­ rem ­ dose (amount) x quality factor (how likely it will cause biological problems)  
 ­ annual exposure from natural sources in millirems (mrem):  ­ cosmic rays ­ 30  ­ radon ­ 95  ­ medical ­ 100  ­ fallout ­ 4  ­ terrestrial ­ 55  ­ total ­ 284 (0.3 rem)  ­ how much is safe/unsafe?  ­ <5 rem/yr = no problem  ­ 5­20 rem = problem long­term (higher risk for cancer, etc)  ­ 20­100 rem = mild radiation sickness  ­ 200+ rem = hair loss, ⅓ chance of death  ­ 600+ rem = 100% fatality rate within 14 days  ­ contamination  ­ 108+ sites in us considered unsafe  ­ accidents, mismanagement, storage, etc  ­ ex: oak ridge national lab, tn  ­ over 167 sites where contaminants were released  ­ reactor failure:  ­ three mile island ­ pa  ­ 1979: partial core meltdown  ­ no serious radiation released (still scared everyone)  ­ caused 30 year gap of no radiation­related activity  ­ chernobyl ­ 1986  ­ fallout 30x> than bombs on japan  ­ 336,000 people permanently evacuate  ­ 19 mile exclusion zone exists today    lecture 16:  ​renewable energy    **geology in the news:​  estimated 75% of species going extinct leave no record   ­ implies that modern species could go extinct without scientists knowing    renewable energy basics  ­ general points  ­ each type has advantages/disadvantages  ­ no one source will provide all energy; need varied approach  ­ advantages  ­ abundant  ­ produce little pollution  ­ low maintenance  ­ safe  
 ­ disadvantages  ­ technology still being developed  ­ expensive­usually ‘bottom line’ for people  ­ infrastructure compatibility   ­ acceptance by society  solar  ­ all sunlight for 1 hour = 1 year's supply of energy  ­ how can we harness?  ­ solar farms­ use mirrors to reflect sunlight onto receiver  ­ solar electricity­ capturing sunlight and turning it directly into electricity (  photovoltaics(pv))  ­ pv cells (pvcs)­ materials used to complete photovoltaics  ­ always improving  ­ currently at 45% efficient  ­ new organic materials being studied  ­ using ~7.5% of sahara desert land for solar farms =  provide ½ of world's energy needs   ­ assumes 10­15% efficiency  ­ energy payback­ amount of time to generate enough energy to offset  amount used to start  ­ since 2000 solars epb dropped 2­3 years  ­ disadvantages  ­ insolation variation­ rain/clouds would hinder as would night   ­ some pollution from make older pv cells  ­ where to put solar farms  ­ sw us?   ­ people want to build on national parks, wildlife area, etc  ­ reduces cost but could affect endangered species  hydroelectric  ­ using water for energy ­­­­ turns turbines to make electricity   ­ advantages  ­ does not pollute water  ­ quick profit  ­ 5 years to recover plant construction cost  ­ disadvantages  ­ reservoir creation floods areas  ­ dams alter downstream environments  ­ site selection­ want a big river with lots of flowing water  ­ good spots already taken  ­ efficiency  ­ safety  ­ case study: banqiao dam  ­ built to resist 1000 years flood  
 ­ 1975 aug 6­7­­­­2000 years flood  ­ 41+ included rain in one day   ­ wave 6 mile wide 20 ft  ­ 171000 died  ­ tides and waves  ­ convert kinetic energy into electricity  ­ old devices too complicated  ­ new buoy system is 2 components  ­ advantages  ­ simple device  ­ consistent  ­ concerns:  ­ rough environment ­ erosion, hurricanes, storms, wildlife  ­ changes to coastal environments  ­ reduces wave energy  ­ some areas far from coasts  ­ effects on wildlife  wind power  ­ winds generate 5x more power than total global energy consumption  ­ advantages:  ­ cost down almost 80% over 20 years  ­ energy payback ~ 1 year  ­ disadvantages  ­ not consistent in many areas  ­ areas defined by classes (1­7)  ­ <class 3 = not viable  ­ best places often far from population centers  ­ lots of money to build the right infrastructure  ­ “not in my backyard” syndrome  ­ home turbine = 30 ft tall, blades 7­25 ft long  ­ industrial turbine = 20 stories tall, blades 100 ft long  ­ case study: cape cod, ma  ­ people objecting to windmill being built 5.5 miles offshore  ­ ‘ruining the view’  ­ warp turbines ­ wind amplified rotor platform ­ small blades instead of large  
 ­ is it safe for wildlife  ­ birds, especially worried about  ­ birds not highly affected  ­ what about other flying animals?  ­ nobody cares...  biofuels  ­ use of biological material as fuel  ­ ex: wood  ­ renewable only if managed correctly  ­ algae:  ­ grow algae and convert lipids (fats) to biofuels  ­ algae farm = oil crops  ­ advantages:  ­ doesn’t need freshwater  ­ doesn’t need cropland/soil  ­ waste is biodegradable  ­ multiple harvests/yr  ­ can yield 15­300x more energy per acre than other biofuel crops  (like corn grown for ethanol)  ­ disadvantages  ­ currently expensive  ­ new technique published in dec. 2013, but still working  ­ doesn’t lower atmospheric carbon dioxide levels as some claim 