Да, можно сохранять энергию используя воздух, тот самый, которым все мы дышим, ну или марсианский. В данном методе есть несколько подходов. Вот некоторые из них:
- "пневматический аккумулятор". Суть данной технологии довольно проста. Мы используем излишки энергии электростанции и с помощью неё закачиваем воздух под давлением в баллон, цистерну или другую герметичную ёмкость (обычно находящуюся под землёй). А в моменты, когда энергия необходима, выпускаем воздух через специальную газовую турбину производящую электричество.
Например, в Китае запустили крупнейшую в мире систему хранения энергии, которая работает на сжатом воздухе "Compressed-air energy storage, CAES" в 2022 году с КПД 70%. (картинка 1).
Пневматический аккумулятор имеет низкий КПД, обычно это 45- 55%, из-за того, что часть энергии при сжатии газа переходит в тепловую форму. Но на Марсе, для многих химических производств и так понадобится сжимать атмосферу, поэтому данный метод может работать в качестве аварийного запаса энергии, например для завершения цикла производства, используя уже сжатые компоненты этого же производства.
- хранении энергии сжатого воздуха , насыщенного водяным паром. Компания "LightSail Energy", основанная в 2008 году, предложила свою вариацию технологии с закачиванием воздуха в стальные резервуары. Основная проблема данных технологий в том, что воздух очень сильно нагревается под давлением. Из-за этого количество энергии уменьшается. В качестве решения этой проблемы предлагается впрыскивать воду в воздух, чтобы его охладить (картинка 2).
Увы, но в 2018 году компания полностью закрылась после банкротства. Это тот самый не редкий случай, когда технология есть, а работающего прибора нет.
- "Energy Bag", это Проект исследователей из Ноттингемского университета (Великобритания) 2012 года. В нём используются полимерные накопители (картинка 3) для сжатого воздуха, погруженные в море на глубину в 600 метров. С глубиной возрастает и давление, а значит и способность шара вместить больше воздуха, запасая больше энергии. Закаченный туда воздух может храниться очень долго, ведь здесь нет эффекта саморазряда: пневматический запорный клапан не потребляет энергии. А когда накопленную энергию нужно извлечь, требуется лишь открыть клапан, и вода сама вытеснит воздух с шестисотметровой глубины, и та же система, которая накачивала его, отдаст энергию обратно в сеть. Максимальное полученное КПД 75- 85%, что весьма не дурно.
На Марсе нет моря, да ещё и с такой глубиной, но технология интересная и имеет право на упоминание.
- проект европейских учёных "RICAS 2020", предполагает проведение в Норвегии испытания нового типа хранилища энергии в пещерах со сжатым воздухом. Сжатый воздух планируют закачивать в подземные пещеры. Обычно, подобные станции теряют большую часть потенциальной энергии, потому что не обладают системой хранения тепла, вырабатываемого на этапе сжатия воздуха. Участники проекта надеются сократить эти потери добавив прохождение воздуха через отдельные пещеры, заполненные гравием, что бы отдать свое тепло камням. Охлаждённый воздух хранится в главной пещере. А на обратном пути он нагревается от тепла камней и расширяется, вновь увеличивая накопленную энергию (картинка 4).
На Марсе точно есть вулканы, а значит и лавовые трубки. Некоторые проекты предполагают герметизацию данных трубок и накачку их воздухом, для жизни марсиан под защитой реголита от космической радиации. Если трубка окажется слишком длинной, часть её можно было бы использовать для хранения запаса воздуха, тепла и электроэнергии одновременно, подобно рассмотренному выше проекту.
- особняком от данных методов, но всё же входящим в них будет технология охлаждения воздуха до криогенных температур- "криогенная батарея".
Британская компания-разработчик "Highview Power" имеет проект комплекса на подобном концепте (картинка 5 и видео). Сама система состоит из трёх основных компонентов: зарядное устройство; система сжижения и накопления жидкого воздуха; блок рекуперации энергии из запасённого воздуха. Так же имеются баки для хранения тепла и холода, образующихся при сжижении и газификации воздуха, что увеличивает КПД установки до 50- 60%, что довольно средненько, хотя ещё и есть небольшие потери при длительном хранении около 0,5%.
Подобные установки будут жизнеспособны на Марсе возможно лишь, в симбиозе всё с теми же химическими производствами.
Вывод: даже сам воздух находящийся вокруг нас, если знать как его использовать, может хранить энергию и отдавать её в час нужды. На Марсе, для поддержания жизни людей потребуются многие химические производства компонентов воздуха. Вот для них, подобные системы хранения станут нормой и будут работать в симбиозе, так как они и так уже будут располагать всем необходимым оборудованием.
Кому удобнее читать нас в вк: vk.com/mar_tians
Телеграм: t.me/mar_tians
Так же подписывайтесь на ютуб канал, цель 100 подписчиков, для начала публикации новостей и там: youtube.com/mar_tians
