22 подписчика
Хранение энергии на марсианском грузе?
Ранее мы рассмотрели способы хранения электрической энергии в аккумуляторной батарее и суперконденсаторе. Теперь же взглянем на те, которые позволяют сохранять механическую энергию, с возможностью перевести её в электрическую.
Потенциальная энергия гравитации, пусть и не самая эффективная, но используется людьми уже довольно давно и на самом деле, в своей основе до безобразия проста. Самым лучшим предметом показывающим её принцип работы, будут старинные часы (картинка 1). В часах используется груз, подвешенный под часами, его поднимают наверх вручную. А затем он под действием силы тяжести опускается вниз, вращая колесо, которое через систему шестерёнок вращает стрелки на циферблате. Нам же важен сам принцип, опускающийся груз производит работу, которую можно преобразовать в электроэнергию с помощью электромотора-генератора.
Есть много способов заставить работать на нас саму гравитацию, поэтому рассмотрим три подхода:
Есть много способов заставить работать на нас саму гравитацию. Одним из вариантов будет закачка воды наверх, а затем использование её как это делают гидроэлектростанции. Способ требует наличия большого количества жидкой воды, больших перепадов высот и больших площадей. На Марсе же, на данный момент, нет условий для существования жидкой воды. Поэтому мы рассмотрим три подхода использующие только грузы:
- русская компания Энергозапас в далёком 2012 году начала прорабатывать свою концепцию (картинка 2 и 3) накопления энергии поднятием мешков с грузом в специально построенном здании и окружённом ветрозащитой, которая на Марсе понадобилась бы разве что после терраформирования.
- швейцарская компания Energy Vault в 2018 году представили свой проект башни с грузами для аккумулирования энергии (картинка 3 и видео). В центре башни расположены краны, поднимающие грузы в периоды переизбытка энергии, а во время её недостатка опускающие их вниз и вырабатывающие электроэнергию. Даже в видео ландшафт похож на марсианский, возможно и создатели проекта думали об использовании своих башен не только на Земле.
- шотландский стартап Gravitricity в 2019 году представили схожий проект, с тем отличием, что грузы будут опускаться в глубокие шахты, оставленные после истощения в них полезных ископаемых (картинка 4). Эдакая система перепрофилирования шахты, раз уж она уже есть, то почему бы не пользоваться? Не сложно догадаться, что и на Марсе будут добывать полезные ископаемые, а после завершения выработки их из шахты, её можно просто переделать в накопитель энергии. Проект не массовый по своей сути, но и копать шахту только под это дело или строить башню/здание, будет не нужно.
Вывод: гравитационные системы, не смотря на КПД около 80%, обладают множеством плюсов. Их срок службы куда больше, по сравнению с теми же аккумуляторными батареями и они не содержат опасных химических веществ. Для их постройки требуются не сложные, уже отработанные технологии. И занимают они места не так много, хотя на Марсе его пока что и так хватает. Смущает конечно тросы и движущиеся детали (которые первыми обычно ломаются), но заявленный срок службы в 50 лет, даёт некоторую гарантию.
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
2 минуты
9 марта 2023