Какие проблемы возникают при строительстве газотурбинной электростанции на сверхкритическом CO2 для марсианской среды обитания 6 астронавтов?

Существует обильный СО 2 в марсианской атмосфере, поэтому мы могли бы использовать это в модифицированной газовой турбине. Может ли это в сочетании с фотоэлементами (гибридный источник питания) быть эффективным источником энергии? Оказывается также, что сверхкритические СО 2 газовые турбины меньше , чем водяные паровые турбины.

Что будет нагревать газ? Похоже, это гораздо более интересная проблема, чем среда, которую вы используете для передачи энергии.
о, извините, я не подумал об этом. как насчет реакции сабатье, благодаря которой ракетное топливо для марсианского корабля также используется для нагрева газа? пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь, возможно, я думаю об этом неэффективно. проверьте эту ссылку, пожалуйста: [ссылка] ( Scientificamerican.com/article/… )

Ответы (1)

Любой тип парового цикла двигателя Стирлинга или газовой турбины замкнутого цикла столкнулся бы со значительными проблемами теплообмена на Марсе, так что вы сэкономили на размере и массе в улучшенной эффективности теплопередачи для использования рабочей жидкости с более высокой теплоемкостью и коэффициентом расширения . (термический КПД sCO2 близок к 45%), будет потерян для охлаждения из-за работы в чрезвычайно разреженной атмосфере и требует массивных тепловых труб и больших радиаторов, что также увеличивает тепловую задержку парового цикла и, таким образом, снижает его мощность и эффективность.

Так что, если не строить такие регенеративные энергетические системы на месте и для небольшого поселения с небольшим количеством людей, их было бы слишком тяжело транспортировать на поверхность Марса, и существует большое количество других доступных и находящихся в разработке регенеративных энергетических систем, которые являются более массовыми. эффективными (от ядерных реакторов с тепловыми трубками в сочетании с накопителями энергии до систем электролиза атмосферы).

Еще один комментарий: нагревательная часть такой системы, о которой вы спрашиваете, была бы лучше с солнечными концентраторами , чем с фотоэлектрическими, поскольку нет неэффективности преобразования энергии (хотя, конечно, все еще есть потери).