场景：工业

资源回收

循环性：1. 收集与分类技术

废金属收集：建立有效的废金属收集体系，包括从建筑、汽车、电子设备、制造等行业回收废金属。

分拣技术：使用自动化分拣设备（如磁选、光学分选、重力分选）对废金属进行分类，去除杂质和非金属材料，确保回收金属的纯度。

2. 破碎与粉碎技术

机械破碎：利用破碎机将大块废金属破碎成适合后续处理的小块，提高加工效率。

粉碎技术：使用粉碎设备将废金属细化，以便于后续冶炼和加工。

3. 冶炼与熔炼技术

电弧炉（EAF）：适用于多种金属的冶炼，尤其是废钢。电弧炉通过电弧加热废金属，使其熔化并去除杂质，生产新的金属。

感应炉：用于铝、铜等非铁金属的熔炼，利用感应电流加热金属，提高冶炼效率。

转炉（BOF）：主要用于炼钢，也可用于一定比例的废金属冶炼。

4. 精炼与合金化技术

脱硫与脱磷：通过化学和物理方法去除金属冶炼过程中产生的有害元素，提高金属质量。

合金化：在冶炼过程中添加其他元素，以改善金属的性能，满足特定应用要求。

5. 再生与加工技术

冷加工技术：对回收的金属进行冷加工（如冷轧、冷拔等），提高其机械性能。

热处理技术：通过热处理（如淬火、回火）改善金属的物理和机械性能。

6. 废物处理与环境控制

废气处理技术：冶炼过程中产生的废气需经过净化处理，以减少对环境的污染。

渣的处理与利用：冶炼过程产生的炉渣可以进行处理，回收有价值的矿物，或用于建筑材料的生产。

人数：50

能耗：钢铁：

发展中国家人均钢铁消费量大约在 50-100 kg/年。

发达国家的消费量可高达 300 kg/年 或更多。

铝：

人均铝消费量通常在 10-20 kg/年。

铜：

人均铜消费量在 3-5 kg/年。

因此，满足 2000人一年 的金属制品需求大约需要：

钢铁 200 吨

铝 30 吨

铜 8 吨

回收冶炼 200 吨钢铁、30 吨铝和8 吨铜 约需要 90MWh 的能量，约等于从矿石中冶炼耗能的五分之一，能够省下很多能量。在足够先进的技术下，回收率可达95%，我们只需要带125立方米的冗余金属，便可以弥补100年的金属损耗，使金属达到循环利用。

玻璃回收：

回收玻璃的能耗

回收玻璃的能耗：大约为 0.3-0.5 GJ/吨，具体数值可能会因回收工艺和技术的不同而有所变化。我们可以取一个平均值0.4 GJ/吨 来进行计算。

2. 计算总能耗

假设以 0.4 GJ/吨 的能耗计算回收 40吨 玻璃所需的总能量：4.5MWh.

能耗：12万kWh

空间：10000立方米

电力供应

清洁：采用核能与风能发电

稳定性：核发电站能够全年为世界提供能量；可靠且稳定的电网系统；充足的备用电源

模块化：我们的世界拥有一座主城和两个海上移动基地，主城中有两座核反应堆，每座核反应堆具有6MW的功率，每个海上移动基地拥有一个小型核反应堆，功率0.5MW的功率。同时，还使用风能发电

人数：175人

空间：100000立方米

制造业（以下计算剔除重工业，重工业另外计算）

制造业的范围：

1. 重工业

钢铁：生产钢材、铸铁和合金。

化工：制造化学品、塑料、肥料和涂料。

机械制造：生产机械设备和零部件，包括农业机械、建筑机械等。

2. 轻工业

纺织：生产纺织品、服装和鞋类。

食品加工：食品和饮料的生产和包装。

家具制造：木制和金属家具的生产。

3. 电子与电气

电子产品：制造计算机、手机、电视和其他电子设备。

电气设备：生产电机、变压器和电气控制设备。

4. 汽车制造

整车：生产汽车、摩托车和商用车辆。

零部件：制造汽车零部件，如发动机、底盘和内饰。

5. 建筑材料

水泥和混凝土：生产建筑用水泥和混凝土。

玻璃和陶瓷：制造建筑和装饰用玻璃、陶瓷制品。

6. 其他

制药：生产药品和医疗器械。

日用品：制造清洁用品、个人护理产品和家庭用品。

制造业的需求：

自动化与智能化：1. 传感器与执行器

传感器：用于检测物理量（如温度、压力、位置、速度等），并将数据传输到控制系统。常见传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。

执行器：用于将控制信号转换为实际动作，如电动机、气缸、伺服电机等，实现机械运动。

2. 控制系统

PLC（可编程逻辑控制器）：用于工业自动化的控制系统，能够处理输入信号并根据程序逻辑输出控制信号，以实现自动化控制。

SCADA（监控控制与数据采集）：用于监控和控制工业过程的系统，可以集中监控多个设备，并进行数据分析和报告。

3. 机器人技术

工业机器人：用于自动执行重复性或危险性工作，如焊接、装配、搬运等。现代工业机器人具备高精度和灵活性。

协作机器人（Cobot）：与人类工人协同工作的机器人，可以安全地在同一工作空间内操作，提高生产灵活性。

4. 自动化设备

自动化生产线：通过输送带、自动化机械手等设备将生产过程各个环节自动化，提高生产效率。

数控机床（CNC）：用于自动化加工的机器，能够根据计算机程序进行精确加工，减少人为误差。

5. 信息技术

物联网（IoT）：通过将设备和传感器连接到互联网，实现实时数据采集、分析和远程监控，提高生产透明度。

大数据分析：利用收集到的生产数据进行分析，优化生产流程，降低成本，提升质量。

人数：100

能耗：轻工业的人均能耗通常低于重工业和服务业，以下是一些估算数据：

轻工业人均能耗：一般在 1,500 - 3,000 kWh/人/年。故年能耗在7000MWh。

空间：100000立方米

化工

过程优化与技术创新：

绿色化学：采用绿色化学原理，设计环保的合成路线，减少有害物质的使用和生成；过程集成与优化：通过工艺集成（如热量回收、物料闭路循环）提升整体过程效率，降低能耗和排放。原料替代：寻找可再生或更环保的原材料，减少对不可再生资源的依赖。例如，使用植物基原料替代石油基原料。

废物管理与再利用：

废物分类与收集：建立有效的废物分类和收集体系，以便于后续的处理和再利用。废物转化：开发技术将废物转化为可再利用的原料或能源，如生物质能、废塑料回收等；闭环回收：实现生产过程中产生的废物回收再利用，形成闭环生产系统。

智能化与数字化：

物联网（IoT）：通过物联网技术实现生产过程的实时监测与控制，提高资源利用率，降低废物产生。大数据分析：利用数据分析技术优化生产过程，识别资源浪费和改进机会，制定更有效的生产计划。

人数：50

能耗：年人均化工需求的估算

假设我们以常见的化工产品为例，比如塑料、化肥和其他基础化工品。根据不同国家的消费习惯，人均化工产品的消费量可以有较大差异。一般估算为：

塑料：每人每年约使用20-30公斤。

化肥：农业国家可能每人每年使用50-100公斤。

洗涤剂、溶剂等其他产品：每人每年可能使用10-20公斤。

我们可以假设每人每年的化工产品消费总量在 100-200公斤之间。

能量密度估算

不同化工产品的生产能量密度（即每公斤产品所需的能量）也各不相同。一般来说：

塑料（如聚乙烯）：约为 2-3 GJ/吨（即2000-3000 MJ/吨）。

化肥：约为 2-4 GJ/吨（即2000-4000 MJ/吨）。

洗涤剂和其他产品：约为 1-2 GJ/吨（即1000-2000 MJ/吨）。

能量需求计算

以平均每人每年消费150公斤化工产品为例，假设平均能量密度为 2.5 GJ/吨（2500 MJ/吨）：则2025人一年的化工品能量在210Mwh，现代化催化工艺下能源利用率可达90%

故能耗设定为25万kWh

科研

我们世界将拥有150位研究人员，容积达到40000立方米的大型实验室，年能耗达到50万千瓦时

场景：农业

容量：50人

能耗：390万千瓦时

空间：15万立方米

物资：土壤、水、照明系统、自动化与控制系统、机械

需求：种植业

设计：

种植技术:

1. 作物改良：基因编辑技术 (CRISPR-Cas9)允许科学家精准地修改植物基因，以提高抗病性、耐旱性和产量等特性。用于开发更强健的作物，减少农药使用，提高作物营养价值。
2. 立体农业：在有限的土地上通过层叠种植和多层养殖，提高土地利用率。通过利用动物的养殖废物作为肥料，形成生态循环，减少资源浪费。采用滴灌、循环水等技术，提升水资源的使用效率。
3. 智慧农业：

物联网智能监控

传感器网络: 在农田部署传感器，实时监测土壤湿度、温度、气象条件等，为农业决策提供实时数据支持。

远程控制: 通过手机应用或计算机平台，农民可以远程控制灌溉设备和温室环境，提升管理灵活性。

智能设备

无人机应用: 利用无人机监测农田，获取作物生长状态、病虫害状况等信息，进行精准施药。

自动化机械: 引入自动播种机、收割机和施肥机，实现农业操作的自动化，减少人力需求。

农业机器人: 开发进行播种、除草、收割等作业的机器人，以提高工作效率和降低劳动强度。

大数据分析

数据收集: 通过传感器、无人机和卫星技术收集土壤、作物和气候数据。

数据分析: 运用分析工具，识别生产模式、病虫害趋势以及市场需求等信息，以便农业决策更加科学。

利用反渗透法、电渗析法等进行海水淡化。

需求：林业

设计：

1.树种培育：通过基因工程、植物组织培养等生物技术进行改良树种。

2.森林管理：进行可持续采伐。

建立综合监测体系，综合利用卫星、无人机和地面监测形成多层次的火灾监测网络，进行森林火灾监测。

3.生态恢复：

措采用生物治理技术，如利用植物和微生物修复土壤和水体，进行植被修复。

土壤改良措施，添加堆肥、腐殖质或其他有机废弃物，以改善土壤结构和提升肥力。

需求：水产业

设计：

1.水产养殖技术

采用生态养殖模式，结合海洋、淡水和陆地资源，通过多种养殖方式，如贝类、鱼类、海藻等，形成多层次的生产系统。养殖系统中的生物相互作用，如捕食、共生等，有助于自然调节养殖环境，减少病害。

2.水质管理

采用自动监测系统，能够自动记录并报警，实时发送数据到中央控制系统。同时采用生物过滤技术，利用微生物的代谢作用，转化水中的有害物质为无害物质。

3.捕捞技术

采用更环保的捕捞方法，如低影响捕鱼技术，减少对海底和其他海洋生物的干扰。同时根据科学数据设定可持续捕捞的配额，限制每年捕获的鱼类数量，避免过度捕捞。

通过科学评估，生态系统管理等进行资源管理与恢复。

需求：畜牧业

设计：

1.优质品种选育：应用基因组学进行性状优化。

2.饲养管理

根据动物的生长阶段、体重、健康状况及生产目标，科学合理地配置饲料，进行精准饲喂。

自动化牲畜管理

引入自动喂料机。通过传感器监测温度、湿度、氨气浓度等，自动调节养殖环境。采用可穿戴设备或传感器，实时监测牲畜的生理指标（如心率、活动量），及时发现健康问题。集成数据管理平台，收集和分析动物的生产、健康和环境数据。使用物联网技术，农场管理人员可以通过手机或电脑远程监控牲畜的状况，实现高效管理。引入自动化粪便清理系统，提高养殖场的卫生条件，降低疾病传播风险。

3.卫生防疫

进行疫苗研发，防止牲畜得传染病，进行卫生防疫。

场景：服务业

容量：1000人

能耗：363万千瓦时

空间：10万立方米

物资：各种建筑、用电设备、电力系统

需求：信息技术服务

设计1.信息技术基础设施

云计算：提供远程服务器、存储和网络服务，使企业能够按需获取计算资源，减少硬件投资和维护成本。

边缘计算：数据在产生地点附近处理，以降低延迟和带宽需求，适用于需要实时处理的应用，如物联网（IoT）设备。

2.软件开发与应用

移动应用开发：创建适用于智能手机和平板电脑的应用程序，从而增强用户体验，并促进在线交易和服务。

企业资源规划（ERP）：集成管理企业各个部门（如财务、库存、生产）的软件系统，优化运营效率和决策支持。

客户关系管理（CRM）：帮助企业管理与客户的关系，通过数据分析提高客户满意度和忠诚度。

3.网络安全

数据加密技术：保护数据传输和存储的安全，确保敏感信息不被未授权访问。

防火墙与入侵检测系统：保护网络免受恶意攻击，通过监控和阻止可疑活动来增强系统安全性。

需求：电子商务

1.在线交易平台

B2B（企业对企业）：企业之间的在线交易平台，促进批发采购和供应链管理。

B2C（企业对消费者）：企业通过互联网直接向消费者销售产品或服务的模式，提高了消费便利性。

2.支付解决方案

移动支付：通过智能手机进行交易的方式，方便用户随时随地完成支付，提升购物体验。

数字货币：基于区块链技术的虚拟货币，为交易提供更快、更安全的支付选项。

3.物流与供应链管理

电子追踪系统：实时监控货物运输状态，提升物流透明度，确保快速反应和客户满意度。

自动化仓储：利用机器人和自动化设备提高仓库管理效率，减少人力成本。

需求客户服务

设计：1.客户关系管理技术

人工智能客服（聊天机器人）：通过自然语言处理技术，提供24/7在线支持，快速响应客户查询与问题。

客户反馈分析工具：收集和分析客户反馈，帮助企业了解消费者需求和改进服务。

2.多渠道沟通

社交媒体管理：通过社交平台与客户互动，增强品牌曝光和客户参与，快速处理客户问题。

电子邮件自动化：通过自动化工具进行客户沟通和营销，提高沟通效率和效果。

3.服务质量评估

CSAT（客户满意度）：衡量客户对服务或产品的满意程度，帮助企业了解服务质量。

NPS（净推荐值）：评估客户对品牌的推荐意愿，提供客户忠诚度的洞察。

需求：远程工作与协作

设计：1.视频会议技术

远程会议平台（如Zoom、Teams）：允许团队成员通过网络进行面对面交流，提高协作效率，尤其在地理分散的团队中。

2.项目管理软件

看板工具（如Trello、Kanban）：可视化项目进度，帮助团队管理工作流程和任务分配，提高团队协作效率。

3.文档共享与协作

云文档编辑（如Google Docs）：多个用户可以实时编辑同一文档，促进团队之间的协作和信息共享。

需求：教育与培训服务

设计：

1.在线学习平台

大规模在线课程：提供广泛的课程选择，允许学生灵活学习，提升获得知识的机会。

企业培训系统：帮助企业实施员工培训，提升员工技能以满足业务需求。

2.虚拟现实与增强现实

沉浸式学习体验：通过虚拟和增强现实技术，提供更生动的学习体验，提高学生的参与度和学习效果。

3.学习分析

学习进度跟踪工具：监测学生在学习过程中的表现，提供个性化反馈和支持，帮助他们实现学习目标。

需求：健康与医疗服务

设计：1.远程医疗

在线诊疗系统：通过视频或电话等方式提供远程医疗咨询，方便患者获取医疗服务，尤其在偏远地区。

2.健康数据管理

电子健康记录 (EHR)：数字化记录患者的健康信息，提高诊疗效率和数据共享，改善患者护理。

3.个性化医疗

基因检测技术：根据个体基因特征定制诊疗方案，提高医疗服务的精准性和有效性。