2021-09-17

Глава 752: Технологии генерации энергии

Решение для генерации энергии, разработанное компанией по исследованию и разработке оборудования для генерации энергии системы Суйрен для плавучего города, основано не на термоядерном синтезе и не на солнечной энергии, а на геотермальной энергии.

Всё верно, это геотермальная энергия.

Если быть точнее, это тепловая энергия воздуха Венеры.

Следует знать, что средняя температура в атмосфере Венеры составляет от 424 до 462 градусов Цельсия.

По совпадению, температура в атмосфере Венеры понижается с увеличением высоты.

На высоте 100 километров средняя температура составляет -112 градусов Цельсия; ниже 5 километров средняя температура составляет от 424 до 462 градусов Цельсия.

Эта значительная разница температур создаёт условия для другого решения в области генерации энергии: технологии термоэлектрической генерации.

Команда разработчиков, стоящая за этой схемой, планирует использовать небольшие плавучие модули для развёртывания системы теплообмена на земле, а затем соединить плавучий город кабелями.

Затем, на высоте 55–60 километров, где средняя температура колеблется от 27°C до -10°C, будут установлены небольшие модули теплоотвода. Этот процесс теплообмена будет генерировать тепловую энергию.

Разница температур между двумя температурами составляет более 400°C, что вполне достаточно для выработки электроэнергии высокой мощности.

Эта модель генерации энергии также позволяет избежать неудобств, связанных с солнечными панелями.

Ведь для солнечных панелей требуются большие площади, а ветры в высоких слоях атмосферы Венеры настолько сильны, что большие солнечные панели легко сдуваются ветром.

Кроме того, генерация энергии солнечными панелями должна учитывать смену дня и ночи, характерную для вращения планеты. Помните, что Венера вращается невероятно медленно, совершая один оборот в среднем за 243 дня.

Это означает, что ночной цикл Венеры длится 121,5 дня.

Если плавучий город будет использовать солнечные панели для выработки электроэнергии, есть только два варианта: один — работать ежедневно, а другой — построить сверхбольшую электростанцию на основе углеродного порошка.

Выбор первого варианта потребует установки мощных двигателей, чтобы плавучий город постоянно находился под солнечными лучами.

Выбор второго варианта, для удовлетворения 121,5-дневных ночных потребностей плавучего города в электроэнергии, потребует колоссального объёма электростанции на основе углеродного порошка.

Солнечные панели подходят для использования на спутниках и космических станциях на низкой околоземной орбите, но они явно не подходят для использования в верхних слоях атмосферы Венеры.

Команда разработчиков системы Suiren, естественно, зная о трудностях, с которыми сталкиваются солнечные панели на Венере, выбрала другой подход и разработала систему генерации электроэнергии, основанную на разнице температур воздуха.

В конце концов, высокотемпературный пар в котлах высокого давления на некоторых тепловых электростанциях на Голубой планете не обязательно достигает температуры 462 градусов Цельсия или давления в 92 раза больше атмосферного.

Атмосфера Венеры – это гигантский природный котёл, идеально подходящий для производства электроэнергии.

Помимо использования обильной тепловой энергии нижних слоёв атмосферы, Венера также обладает ещё одним малоизвестным источником энергии: энергией ветра.

На высоте плавучего города средняя скорость ветра составляет от 30 до 50 метров в секунду, что делает ветроэнергетику превосходящей любую ветряную электростанцию на Голубой планете.

Если бы там были установлены ветряные турбины, они, вероятно, вырабатывали бы огромное количество электроэнергии.

Другая компания, занимающаяся ветроэнергетикой, разрабатывает технологии в этой области, но столкнулась с проблемой: механический приводной вал ветротурбины просто не может выдержать столь сильный ветер.

Средняя скорость ветра от 30 до 50 метров в секунду эквивалентна скорости ветра во время типичного тайфуна, часто супертайфуна.

Предыдущие ветряные турбины на Голубой планете не вырабатывали электроэнергию во время тайфунов, вместо этого убирая лопасти для защиты турбин от повреждений.

А в верхних слоях атмосферы Венеры, где ветры ещё более сильные, чем на Голубой планете, ни одна компания не может в настоящее время выдержать такие свирепые ветры.

Конечно, эти проблемы не являются непреодолимыми.

Раньше основной причиной, по которой компания-разработчик оборудования для ветровых турбин Blue Star не разрабатывала оборудование, устойчивое к тайфунам, была ненужность.

Тайфуны случаются не каждый день, и стоимость оборудования, устойчиво к тайфунам, вероятно, увеличится более чем в десять раз.

Увеличение производственных затрат более чем в десять раз только для того, чтобы пережить тайфун, который длится всего несколько дней, — даже если бы компания-разработчик оборудования была готова вложить деньги, ни одна электрогенерирующая компания вряд ли захотела бы его купить.

window.pubfuturetag = window.pubfuturetag || []; window.pubfuturetag.push({unit: «6868e5953cd94c430599e36f», id: «pf-15812-1-pc»});

Из-за отсутствия спроса ветряные турбины Blue Star не могли выдерживать выработку электроэнергии на уровне тайфунов.

Однако, учитывая уникальные условия Венеры, ветряные турбины должны обеспечивать стабильную выработку электроэнергии в условиях тайфунов, что требует технологической модернизации.

Будет ли вал шестерни подвергаться механическому износу?

Без проблем, просто используйте магнитные подшипники.

Корпус недостаточно прочен?

Без проблем, используйте композитный материал из силицена и углеродных нанотрубок.

Выработка электроэнергии нестабильна?

Минимальной выработки достаточно, а с добавлением станции накопления энергии на углеродном порошке мы сможем компенсировать нестабильную выработку электроэнергии.

Для Федерации десятикратное увеличение производственных затрат вполне приемлемо.

В конце концов, стоимость ветряных турбин может быть компенсирована системой внутренней циркуляции.

В рамках уникальной системы внутренней циркуляции Федерации многие вопросы затрат, характерные для эпохи капитала, фактически не являются проблемой.

Текущие расчёты себестоимости производства Федерации в значительной степени не учитывают капитальные затраты.

Текущая структура себестоимости производства Федерации, как правило, включает стоимость материалов + стоимость энергии + стоимость обработки + стоимость рабочей силы + расходы на НИОКР.

В этом случае идеально замкнутая система внутренней циркуляции приведёт к быстрому снижению себестоимости продукции.

При наличии у Федерации достаточного количества материалов и энергии она может практически неограниченно наращивать производственные мощности.

Что, если стоимость модернизированных ветряных турбин увеличится в десять раз? Федерация может себе это позволить.

Таким образом, план развития Венеры начал пересматриваться, добавляя испытания проектов по производству тепловой энергии в нижних слоях атмосферы и проектов по высотной ветроэнергетике.

Что касается ранее запланированного проекта солнечной энергетики, он был полностью отменён, оставив только электростанцию на основе углеродного порошка.

План развития Венеры постепенно дорабатывается, устраняя несоответствующие аспекты первоначального проекта и добавляя проекты, адаптированные к местным условиям.

В этом преимущество Федерации: даже если план частично реализован и обнаружены ошибки, их можно быстро исправить.

Это отличается от капиталистической эпохи, где даже если технологический подход оказывается несовершенным, капитал всё равно может продвигаться вперёд, чтобы избежать потерь.

Подобно компаниям Кремниевой долины, которые до последнего боролись с системой Суйрен, они боролись с фотолитографией, но отказались отказаться от неё, потому что не могли позволить себе потери.

Если бы они перешли на подход с нанопроволоками, их, вероятно, ждало бы ещё более катастрофическое поражение. Такова суровая реальность капиталистического общества.

Потерпев неудачу, трудно повернуть вспять.

Федерация же отличается.

Благодаря идеальной системе внутренней циркуляции, даже если технологические исследования и разработки сбиваются с пути, путь можно быстро скорректировать, поскольку Федерация может позволить себе потери.

Сделав полшага в космос, компании, основанные исключительно на капитале, становятся всё более непригодными для развития.

В конце концов, частным компаниям необходимо быть прибыльными, а на ранних этапах освоения космоса окупить инвестиции по определению сложно.

Среди западных коммерческих компаний, добившись наибольшей коммерциализации в аэрокосмической сфере, несомненно, была SpaceX Илона Маска.

Однако многие видят только впечатляющие результаты SpaceX, но не осознают её более глубокого, фатального недостатка.

Это рентабельность. Модель прибыли SpaceX чрезвычайно хрупкая, поскольку она опирается исключительно на заказы NASA.

Если NASA столкнётся с проблемами финансирования или экономика США пойдёт на спад, SpaceX не сможет обеспечить заказы.

Коммерческая компания, неспособная обеспечить заказы, близка к банкротству.

Это фатальная проблема, с которой сталкиваются коммерческие компании на ранних этапах освоения космоса: неспособность генерировать прибыль в краткосрочной перспективе. Спасибо всем за поддержку (ω｀)

(Конец этой главы)

window.pubfuturetag = window.pubfuturetag || [];window.pubfuturetag.push({unit: ‘65954242f0f70038c0e5cf’, id: ‘pf-7118-1’})