Используйте дополнительную мощность для преобразования атмосферного CO2 в углеводороды и хранения его под землей. Это обеспечивает требования к долгосрочному хранению и простоту обращения, указанные в вопросе.

Различные варианты хранения энергии

• Батареи, как известно, разряжаются со временем , обычно через несколько лет. Это недостаточно долго.
• Также известно, что конденсаторы со временем медленно разряжаются . Это более быстрый процесс, чем с батарейками.
• Делящиеся материалы невозможно производить в полезных количествах за пределами сверхновых .
• Материалов для синтеза уже достаточно , поэтому их хранение не требуется.
• Антиматерия имеет тенденцию натыкаться на предметы и взрываться при этом. Не говоря уже об астрономически высоких затратах на производство.

Преимущества хранения углеводородов

1. Использование избыточной энергии для удаления CO2 из атмосферы уменьшает глобальное потепление и связанное с ним изменение климата.
2. На этот раз углеводороды могут храниться на относительно небольших глубинах, тогда как раньше они были доступны только на больших глубинах в начале 21 века. Получить доступ к ним снова должно быть очень легко.
3. Человечество уже знает, как обращаться с углеводородными источниками энергии. Если он еще не демонтирован, имеется значительная инфраструктура для транспортировки и переработки жидкого углеводородного топлива.
4. Углеводороды представляют собой жидкости при комнатной температуре и могут храниться в простых пластиковых контейнерах. Их легко перемещать, хранить и обрабатывать при соблюдении соответствующих мер предосторожности.
5. Эти углеводороды также могут стать сырьем для химической промышленности для создания всевозможных продуктов.
6. Углеводороды стабильны в течение миллионов лет.

Соображения:

• Скорость разложения: в отсутствие окислителя или активности бактерий углеводороды не «распадаются», о чем свидетельствует чрезвычайная долговечность глубоководных нефтяных месторождений по всему миру. В 1976 году Национальный институт здравоохранения США провел эксперименты по определению условий биодеградации различных видов углеводородного топлива. Они обнаружили значительное увеличение количества бактерий, утилизирующих углеводороды, на всех тестовых участках. Углеводороды в почве сократились от 48,5 до 90%.

• Хранение/манипулирование энергией: В зависимости от глубины хранения простые нефтяные вышки могут извлекать углеводороды с возможностями металлообработки, сравнимыми с Европой/Америкой между 1800 и 1850 годами.

• Извлечение энергии: для извлечения энергии из углеводородов достаточно паровых двигателей или простого сжигания в атмосфере. Более совершенные котлы или топливные элементы позволяют более эффективно извлекать энергию.

• Эффективность возвращаемой энергии по сравнению с энергией, затрачиваемой на создание хранилища: с точки зрения переработки атмосферного CO2 в жидкую форму и его хранения эти затраты энергии не могут быть возмещены за счет самого топлива (но с огромным избытком, описанным в OP , эта потеря не является большой проблемой.) Однако энергия, хранящаяся в химических связях углеводородов, не распадается, поэтому будущие потребители энергии смогут получить всю эту энергию обратно.

• Плотность энергии: плотность энергии углеводородного топлива колеблется от 19,9 МДж/кг для метанола до ~55 МДж/кг для сжиженного природного газа.

Ответ "Обман"

Используйте часть/всю эту избыточную энергию, чтобы создать детали, необходимые для этого научно-фантастического устройства, и сохраните эти детали вместе с планами строительства где-нибудь в хранилище. Если устройство способно генерировать столько энергии, почему бы просто не сохранить копию для использования будущими цивилизациями?

• Скорость затухания (потеря энергии) метода хранения с течением времени: нет, если устройство не повреждено во время хранения. Если принять геологические масштабы времени, то в таком месте, как Юкка-Маунтин , можно безопасно хранить все компоненты научно-фантастического устройства с низкой вероятностью повреждения.

• Основная информация о том, как манипулируют/хранят необработанное электричество: Устройство не хранит столько энергии, сколько генерирует ее позже.

• Основная информация о том, что требуется для получения энергии из хранилища; Включите, пожалуйста, инструкцию по эксплуатации устройства. В идеале устройство должно иметь только розетку с высоким напряжением и розетку с заземлением и большую кнопку с надписью «Go». В идеале устройство самоуправляемое, поэтому оно должно «просто работать».

• Эффективность возвращенной энергии по сравнению с энергией, затраченной на создание хранилища: более 100%, поскольку энергия, необходимая для производства устройства, намного меньше, чем энергия, которую устройство в конечном итоге будет генерировать.

• Плотность энергии в пересчете на объем: Невероятно высокая, но не бесконечная

Как вам такая идея. Одним из наиболее распространенных элементов в земной коре является алюминий. Обладая большим количеством избыточной энергии, вы могли бы очищать огромное количество алюминия (или, может быть, других металлов, таких как цинк?) и хранить их. Позже их можно было использовать как металл или для выработки энергии с помощью алюминиево-воздушных батарей. В целом электрорафинирование большого количества металлов может быть отличным способом накопления энергии для длительного использования.

Простой ответ - нет никаких способов с современными технологиями. Сохранение энергии — непростая задача.

Например, вы можете сделать насосное хранилище, перекачивая воду из озера у подножия холма на вершину холма. Пропуская воду обратно через турбину, она снова вырабатывает электричество. Это не имеет смысла для длительного хранения, просто подождите, и дождь заполнит верхний резервуар.

Вы можете разделить воду на водород и кислород, а затем сохранить полученный водород. Это был бы довольно плотный источник энергии, и вы могли бы создать герметичные камеры под землей и просто заполнить их водородом под давлением. Однако водород — скользкий маленький сосун, и он будет иметь тенденцию улетучиваться, поэтому вам, скорее всего, придется время от времени доливать баки. Чтобы сделать это проще, вы можете попытаться генерировать углеводороды, а не водород. По сути, вы начинаете создавать нефть и закачивать ее обратно в земную кору!

В этой статье описываются некоторые опробованные методы — в частности, см. раздел, посвященный именно этой идее. Они планируют использовать электролиз для создания водорода и метана, а затем хранить их в пещерах.

В этой статье они также рассматривают хранение энергии на сжатом воздухе и гидронасосы, но ни один из них не является идеальным для долгосрочного хранения.

В Википедии есть довольно длинный список методов хранения .

Просто просмотрев список, вы увидите, что ни один из этих методов не подходит для долгосрочного хранения, за исключением производства углеводородов или водорода и их хранения под землей.

маховики

Метод ^{[ 3 ]} :

• Вырабатывать электроэнергию нормально.
• Используйте электричество, чтобы разогнать маховик до очень высоких скоростей.
• Захватите кинетическую энергию маховика, когда это необходимо.

Выгоды

• Принципиально не требует обслуживания. ^{[ 1 ]}
• Маховик не может разлагаться, в отличие от химических веществ в батареях. Хотя он в конечном итоге будет вращаться из-за трения, временные рамки значимой потери энергии чрезвычайно велики. ^{[ 1 ]}
• Маховики могут работать в средах, где химически зависимые устройства (например, батареи) не могут. ^{[ 1 ]}
• Маховики могут раскручиваться и раскручиваться очень быстро. ^{[ 2 ]}
• Эффективность может быть выше 95%. ^{[ 3 ]}
• Маховики имеют огромную удельную мощность, поэтому вы можете хранить больше энергии в том же объеме. Это также означает, что их можно легко транспортировать в любом необходимом количестве. ^{[ 3 ]}
• Маховики невероятно безопасны, не содержат опасных материалов, как аккумуляторы. ^{[ 3 ]}
• Как только маховики «разряжены», их можно «зарядить».

Вот разбивка типичного маховика:

Были комментарии по поводу износа маховиков. Мой ответ заключается в том, что все формы хранения энергии со временем каким-то образом теряют энергию. Например, химические вещества в батареях могут саморазряжаться. Не существует такой вещи, как 100% эффективное хранение энергии в течение длительного времени.

Создавайте солнечные панели... в КОСМОСЕ

Ну, если подумать, какие бы ресурсы мы ни использовали здесь, на Земле,$\Large\textit{there is this giant}$ $\Large\textit{supersized storage place and}$ $\Large\textit{power station}$(большое облако водорода, которое, кажется, загорелось, мы называем Солнцем) в нескольких минутах от центра нашей системы.

Подумай об этом. Среднее потребление всего человечества составляет около 16 ТВт (в 2010 г.), в то время как Солнце излучает около 174 000 ТВт только на Землю и еще около 3 846 000 000 000 000 ТВт в пустое пространство каждую секунду . Это невообразимое количество энергии, и практически каждый джоуль тратится впустую каждую секунду.

Поэтому лучшее, что вы можете сделать для будущих поколений, — это начать создавать большое и постоянно расширяющееся облако солнечных панелей вокруг Солнца и использовать этот излишек для обеспечения космической промышленности энергией для создания все новых и новых технологий захвата солнечной энергии!

Технология создания солнечных батарей уже у нас . Технологии разработки пояса астероидов (для сырья, чтобы избавить нас от боли космических запусков) в настоящее время разрабатываются частными компаниями в западном мире. Технически ничто не мешает нам развернуть массивную солнечную батарею в космосе, кроме первоначальных затрат на запуск и политической воли для этого.

Космическая солнечная энергия имеет множество преимуществ по сравнению с обычной солнечной. Он не берет никакой ценной экосистемы из естественных диких районов. Он не страдает от прерывистой подачи из-за ночи или погоды. Не пылит, по большей части. Энергия может передаваться по беспроводной сети ( и это было в течение десятилетий ), поэтому с некоторыми модификациями ее можно было бы передавать и из космоса .

Как только облако солнечных батарей Дайсона будет построено, сохраните антивещество.

В настоящее время существуют значительные технологические трудности с производством и хранением антиматерии, но если технологии производства и хранения можно будет миниатюризировать и сделать значительно более эффективными (прямо сейчас мы производим антиматерию, сталкивая атомные лучи вместе — это немного похоже на попытку произвести бензин с помощью стрелять из пушки в метановую камеру) это может быть наиболее эффективной формой хранения энергии с точки зрения объема и коэффициента преобразования, которую мы знаем с точки зрения реактивной массы космического корабля. Кроме того, процесс строительства солнечной оболочки реально займет несколько миллионов лет, так что у науки будет достаточно времени для развития и разработки более совершенных устройств магнитного удержания.

Как только сфера Дайсона будет построена, вы сможете хранить избыточную энергию в виде антиматерии в защитных полях, колоссальных маховиках и так далее. Но у наших потомков будет в миллиарды раз больше власти , чем у нас было до них. На самом деле безответственно не делать этого. Это единственный способ получить достаточно энергии, чтобы покинуть Солнечную систему, если мы решим, что нам здесь больше не нравится, или если солнце (через миллиарды лет) погаснет.

Хранение этой энергии в пространстве избавит вас от необходимости носить с собой это пространство ТО. Говорят, что как только вы выходите за пределы земной гравитации, вы энергетически говорите на полпути к любому месту в Солнечной системе.

Кроме того, осуществление этого масштабного космического проекта даст человечеству столь необходимую практику создания космических сред обитания и надежных космических аппаратов, чему, опять же, вы можете научиться, только находясь в космосе, а не экономя каждый ватт на Земле.

Ответить на этот вопрос проблематично. Он помечен как «точная наука», но его беспокоит, что Солнце «погаснет, не уничтожив Землю», и он хочет сделать это с помощью «современных технологий», но для «очень длительного хранения». Возможные масштабы времени и энергии сильно расходятся. Предполагается, что он использует современные технологии и точные научные данные, что предполагает несколько десятилетий, но они беспокоятся о том, что Солнце погаснет... чего не произойдет в ближайшие миллиарды лет . О каком масштабе времени идет речь? Несколько десятилетий или несколько миллиардов лет?

Если шкала времени исчисляется миллиардами лет, проблема уже решена. Начальная гравитационная энергия Солнечной системы хранится в большом водородном шаре в центре Солнечной системы, она медленно высвобождается в результате ядерного синтеза. Задание выполнено.

А что в краткосрочной перспективе? Сколько энергии вы хотите сохранить? Наш текущий объемный накопитель энергии может обрабатывать около 10 ^ 11 Вт , а мир использует около 10 ^ 16 Вт . Чтобы сохранить значимое количество энергии, нам нужно наверстать пять порядков . Это много. Что для этого потребуется?

Гидроаккумулирование — это самая эффективная система долгосрочного хранения энергии, которая у нас есть. По сути, вы накапливаете гравитационную энергию, поднимая воду в высокий бассейн. Сколько нам потребуется для хранения годового производства энергии? 10^16 ватт это 10^16 джоулей в секунду. В году примерно 10^7 секунд... 10^23 Джоуля. Один Джоуль равен 100 граммам, поднятым на один метр. Один из крупнейших действующих объектов поднимает воду на 380 м , в среднем возьмем около 100 м. Один джоуль равен 1 грамму, поднятому на 100 метров.

Чтобы накопить 10^23 Дж, годовой запас, на 100 метров и без учета потери эффективности (это очень эффективно, около 80%), нам потребуется 10^23 грамма. На Земле около 10^24 граммов проточной пресной воды (то есть рек), и нам нужно 10% от нее. Это много, и это только для нашего текущего потребления энергии за год.

Вы можете использовать морскую воду, но это увеличит затраты на строительство и значительно снизит эффективность, поскольку места, расположенные близко к морю, обычно не находятся очень высоко над уровнем моря. Вы можете попытаться использовать что-то более плотное, но его нужно будет легко накачивать.

У плана хранения есть проблемы, и он только отсрочивает неизбежное... Пик солнечного света!

Земля получает около 10^17 Вт от Солнца . Мы уже используем 10% этого объема, а мировой спрос на энергию удваивается примерно каждые 40 лет . Если нынешние тенденции сохранятся, через несколько поколений мы будем использовать больше энергии, чем получаем от Солнца. Есть только одно долгосрочное решение...

Станьте цивилизацией II типа

Вместо того, чтобы беспокоиться о хранении энергии , что сложно для задействованных энергий и временных масштабов, давайте перестанем так много тратить . Солнце выдает колоссальные 10^26 Вт , а Земля получает только миллиардную часть этого количества. Какая трата! Зачем беспокоиться о том, чтобы складывать объедки под матрац, когда мы можем собрать в миллиард раз больше ? Вместо того, чтобы хранить то скудное количество энергии, которое мы получаем, пряча его под матрацем, давайте использовать эту энергию, чтобы собрать больше! Инвестировать! Сделайте пирог выше ! Станьте Цивилизацией Типа II , которая собирает всю энергию Солнца или столько, сколько мы можем получить.

Используйте энергию для создания и вывода спутников на солнечную орбиту, чтобы собирать солнечное излучение и передавать его обратно на Землю, в конечном итоге образуя пузырь Дайсона (Сферы Дайсона сложны в строительстве и нестабильны). Проведем быстрые расчеты.

Теперь, как быстро мы можем построить эту сферу? Допустим, мы можем строить и запускать спутники со скоростью, составляющей процент от нашей общей мощности. Нужно больше материалов? Используй силу, чтобы схватить астероид! Это в основном инвестиции в большее количество генераторов электроэнергии. Мы выиграем от силы сложных процентов, больше спутников означает, что больше мощности означает больше спутников!

Наш принцип — это энергия, получаемая Землей, а «процентная ставка» — это то, насколько эффективно мы запускаем спутники. Я предполагаю, что мы очень хорошо умеем строить и запускать спутники, так что мы практически делаем это все время, поэтому мы можем использовать формулу непрерывного сложного процента .

power production = 10^16W * e ^ (interest * years)

График в Wolfram Alpha показывает , что скромный ежегодный прирост производства энергии на 1% означает, что через 240 лет мы будем производить в 10 раз больше энергии, чем Земля получает в настоящее время, при этом производство электроэнергии по экспоненциальной кривой приближается к цивилизации типа II менее чем через 10 000 лет. годы.

Не требуется никакой новой науки, просто много практической инженерии плюс воля и время для этого. Солнечные батареи, солнечные паруса, ионные двигатели, добыча полезных ископаемых на астероидах, гравитационные тягачи, микроволновая и лазерная передача энергии... все это современные или ближайшие технологии.

Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте фактически спланируем конечную цель. Мы хотим иметь возможность строить космические корабли, которые позволят нам эвакуировать планету, когда текущее соседство станет нежелательным.

Единственная по-настоящему тяжелая технология, которую мы в настоящее время умеем проектировать (по крайней мере, в общих чертах), — это импульсный космический корабль «Орион ». Импульсный двигатель Ориона будет работать, взрывая ядерные или термоядерные бомбы под толкающей пластиной, и способен поднимать на орбиту корабли размером с город. Вам нужно около 800 бомб для низкой околоземной орбиты, так что давайте будем осторожными и скажем 2500 бомб для запуска колониального корабля на Альфу Центавра. Самый большой проект, выполненный в первоначальном проекте Orion, должен был поднять 8 миллионов тонн, хотя они рассматривали более крупные проекты, но не уточняли детали. Около 20 000 таких суперкораблей Ориона хватило бы для эвакуации с Земли. Значит нужно около 5 миллионов бомб.

Плутоний-239 имеет критическую массу 11 кг, поэтому нужно 55 млн кг P-239. Период полураспада P-239 составляет всего 24 000 тысяч лет, так что на самом деле вам нужно накапливать U-238, который затем можно разводить в P-239, когда он вам наконец понадобится.

Итак, что вам действительно нужно, так это 55 миллионов кг U-238. Мировые извлекаемые ресурсы урана оцениваются более чем в 5 миллионов тонн. Нам не нужно запасать уран для будущих поколений. Если у нас есть дополнительная сила, мы можем использовать ее для улучшения условий для нынешних жителей, не беспокоясь о будущих потребностях побега с земли.

Если в душе вы просто выживальщик, продолжайте очищать и накапливать уран. Однако, если вы действительно хотите планировать заранее, постройте большой космический лифт и начните перемещать население в космос, ресурсов будет больше, чем даже будет доступно, когда мы ограничим наши ресурсы только этой планетой.

На самом деле накапливать энергию для будущих поколений, чтобы покинуть Землю, — пустая трата времени.

Теперь предположим, что мы знаем, что люди будут использовать уран в промежуточный период, поэтому нам нужно производить уран в больших масштабах, используя наш избыток энергии — не знаю, почему, поскольку мы получаем всю нашу энергию из возобновляемых источников энергии. Возможно ли такое? Да, мы можем превратить более легкие элементы в уран, используя ускорители частиц и захват протонов и/или нейтронов. Если вы захватите лишние нейтроны, атомы превратят нейтроны в протоны посредством бета-распада. Захват нейтрона намного проще, так как вам не нужно преодолевать электростатическое отталкивание протона и ядра атома.

Торий является обычным элементом, который легче всего преобразовать в уран, поскольку он ближе всего по массе. Доступно тория примерно в 4 раза больше, чем урана.

Все еще нужно больше урана, свинец - единственный другой разумный исходный элемент для воспроизводства урана, который более распространен, чем уран и торий, а также несколько близок по массе к урану. Но, вероятно, в земной коре свинца вдвое больше, чем тория, и его гораздо труднее превратить в уран.

На самом деле урана намного больше, если вы готовы работать усерднее, чтобы получить его. Доказанная добыча урана зависит от текущей экономической жизнеспособности — если вы готовы платить более высокую цену, вы можете добывать гораздо больше, то же самое касается тория и свинца. Если вы впадете в отчаяние, вы можете даже добывать на Луне и Марсе уран и торий, а также астероиды.

Кто-то упомянул хранилище углеводородов. Это напоминает мне цитату Фейнмана из его замечательного описания Огня :

... свет и тепло, которые исходят [от горящего дерева], это свет и тепло солнца, которые вошли внутрь, так что это своего рода сохраненное солнце, которое выходит, когда вы сжигаете полено.

Если хорошенько подумать, древесина просто хранит солнечный свет, буквально хранит энергию. Древесина имеет следующие преимущества:

• Древесина требует очень мало усилий для разведения огня. У нас была технология получения энергии из древесины на заре цивилизации. Можно утверждать, что все, что необходимо для извлечения огня из дерева, — это знание: деревянный стержень / дюбель для выработки тепла и древесная пыль для улавливания угольков.

• Он чрезвычайно делим. Ведь это дерево.

• Это довольно дешево. Оставшись в одиночестве, он буквально создает больше самого себя.

Есть один главный недостаток: хранение. Древесина довольно неэффективна, когда дело доходит до плотности энергии. Однако древесину можно преобразовать в жидкие формы для хранения: спирт или сжиженный древесный газ (в основном метан). Оба сравнимы с нефтью, когда дело доходит до плотности энергии. Хранение больших количеств любого из них дало бы будущим поколениям такую ​​же экономию энергии, которую мы имеем сегодня с нефтью.

Для хранения указанных углеводородов (даже древесины) окончательным хранилищем было бы закопать их глубоко под землю - у вас было бы практически неограниченное пространство для хранения. Будущим поколениям просто нужно будет добывать их так же, как мы добываем нефть и уголь.

Конечно, все, что вам нужно для хранения древесины, — это поддерживать леса. Леса не являются идеальным хранилищем, поскольку они занимают много места, но они полезны как легкодоступная форма энергии. Энергии, хранящейся в лесах, должно быть более чем достаточно, чтобы использовать ее для добычи хранимых форм энергии высокой плотности.

У углеводородов есть еще одно преимущество: пластик. Если их не использовать в качестве источника энергии, их можно использовать для производства пластмасс, которые дадут будущим поколениям такой же экономический импульс, какой был у нас, когда мы открыли пластик.

С точки зрения использования указанной энергии для исследования космоса, и спирт, и метан являются жизнеспособным ракетным топливом. Кроме того, при наличии достаточных знаний в области химического машиностроения любое топливо можно использовать для выработки электроэнергии для питания химических заводов по производству более совершенного ракетного топлива и окислителей.

Итак, я бы предложил следующую стратегию:

1. Посадите больше деревьев и прекратите уничтожать леса — леса — это главный ресурс будущего для будущих поколений.

2. Фермерские леса, чтобы преобразовать процент от общего количества деревьев на нашей планете в хранилище энергии высокой плотности: спирт или метан (или, если мы действительно хотим подтолкнуть его, даже дизельное топливо).

3. Хранить добытое топливо можно в три этапа: основную часть просто закапывать в шахты или закапывать в шахты, чтобы будущие поколения, в свою очередь, могли добывать их так же, как мы добываем нефть, большое количество будет храниться в резервуарах либо в отдаленных местах, либо закапываться под землю и, наконец, сохранить остаток как живые деревья в лесах.

Потенциальные проблемы:

Хотя на первый взгляд это кажется идеальным решением как для долгосрочного хранения энергии, так и для решения проблемы глобального потепления, выполнение этого в больших масштабах может иметь непредвиденные негативные последствия.

Во-первых, углерод, как и все остальное на нашей планете, является ограниченным ресурсом. Точно так же, как есть предел тому, сколько нефти мы можем выкачать из-под земли, есть также предел тому, сколько углерода мы можем извлечь из атмосферы (что и дает посадка деревьев). Хотя технически этот предел, вероятно, намного выше, чем предел, который мы имеем с нефтью. По крайней мере, мы можем извлечь то же количество углерода, которое мы выбрасываем в атмосферу, сжигая нефть.

Во-вторых, я не знаю, что произойдет, если мы начнем улавливать углерод сверх того, что естественно. Подобно тому, как выброс углерода в атмосферу сверх естественного уровня оказывает значительное воздействие на окружающую среду, удаление углерода из атмосферы оказывает существенное влияние.

Я думаю, что на его пределе, если мы когда-нибудь его достигнем, нам придется начать управлять углеродным балансом, а не просто сжигать его, как мы делаем сегодня, или хранить его в соответствии с планом, который я изложил выше. Трудно представить, что мы когда-нибудь достигнем таких масштабов индустриализации. Но в научно-фантастических вселенных нередко есть отрасли промышленности, достаточно большие, чтобы это стало проблемой.

Думайте шире.... думайте не только "как мы можем запасать энергию", но и "На что они захотят использовать эту энергию?".

• Пресная вода. Опреснение требует энергии. Пресную воду можно хранить неограниченное время.

• Удобрения. Их создание требует энергии. Их можно легко хранить.

• Металлы и другие основные материалы. Разрушение и рафинирование металлов требует много энергии. Разбейте их сейчас и сохраните как слитки. То же самое и с другими материалами, которые мы используем в нашей повседневной жизни.

• Водород. Может использоваться в топливных элементах для получения электричества, для получения тепла, для сжигания. Создают путем электрогидролиза морской воды, что требует энергии.

...И список продолжается. Итак, опять же, подумайте шире, не только с точки зрения хранения сырой энергии, но и с точки зрения того, для чего мы используем энергию и какие из этих продуктов можно хранить.

Небольшое примечание о хранении углеводородов: плохая идея . И любому, кто не может понять, почему это плохая идея, должно быть очень стыдно за то, что он упустил всю проблему климата. Давайте не будем повторять ошибку природы, снова делая запасы углеводородов доступными для использования людьми.

Сохраняйте энергию, сохраняя руководство «как это сделать».

Я знаю, что это не популярный ответ, но, может быть, это ваша книга, или ваше видео, или любой другой задокументированный способ использования вашего фантастического источника энергии. СОХРАНИТЕ вашу информацию эффективным способом, чтобы любой мог использовать ее в любое время.

Таким образом, с современными технологиями лучший способ сохранить энергию для будущих поколений — это не поместить ее в батарею (или что-то еще), а вложить ее в знания о том, как перезарядить батарею .

Вы выполнили задание с ручкой и бумагой (вроде). Хороший В.

Пластмассы ,

присвоить известную фразу из фильма.

Посмотрите на ископаемое топливо: Lignum был создан, но ничто не могло его съесть . Это был не биоразлагаемый пластиковый стакан того времени, и он просто накапливался в течение 50 миллионов лет. Огромные количества были захоронены и поглощены геологическими процессами, превратившись в угольные пласты. Когда грибы, наконец, нашли способ поедать его, угольные пласты уже были переработаны простым нагреванием в почти чистый углерод, а также безопасно вне досягаемости.

Так сегодня поступают наши полигоны. Пластиковые стаканчики и тому подобное не съедаются процессами гниения и не будут съедены еще тысячи, если не миллионы лет. Мы уже закапываем вещи. Через 200-500 миллионов лет это будет уголь и глубоко под землей.

Батарея с расплавленной солью Дональда Садовея.

Дональд Садоуэй спроектировал и помог в создании прототипов батареи для хранения большой энергии на основе расплавленных дешевых минералов.

Структура, описанная на TEDTalk. Недостающее звено возобновляемой энергии , выглядит следующим образом:

Жидкий металл низкой плотности (магний)

Расплавленная соль

Жидкий металл высокой плотности (сурьма)

Дальнейшие исследования позволили использовать другие металлы. Известным недостатком конструкции является то, что она зависит от стабильности конструкции, позволяющей поддерживать слои жидкости. Внезапное сильное движение батарей может вызвать короткое замыкание. Это означает, что землетрясение может разрядить аккумуляторы или что-то похуже.

Объяснение Дональда Садовея :

Чтобы произвести ток, магний теряет два электрона, чтобы стать ионом магния, который затем мигрирует через электролит и принимает два электрона от сурьмы, а затем смешивается с ним, образуя сплав.

Электроны работают в реальном мире (...), питая наши устройства.

Теперь, чтобы зарядить аккумулятор, мы подключаем источник электричества — это может быть что-то вроде ветряной электростанции — и меняем ток на противоположный. И это заставляет магний разлагаться и возвращаться к верхнему электроду, восстанавливая первоначальный состав батареи.

А прохождение тока между электродами выделяет достаточно тепла, чтобы поддерживать его температуру.

(...)

Складываем их (батареи) в модули, объединяя модули в гигантскую батарею, которая помещается в 40-футовый транспортный контейнер для размещения в полевых условиях. И это имеет (...) мощность 2 МВтч (...), что достаточно для удовлетворения ежедневных потребностей в электроэнергии 2000 американских домохозяйств.

Из обзора Жидкометаллические батареи: прошлое, настоящее и будущее

демонстрация жидкометаллических аккумуляторов с длительным сроком службы все еще остается; однако, основываясь на аналогичных трехслойных промышленных электрохимических системах, таких как ячейка Хупса, можно ожидать, что непрерывный срок службы превысит 20 лет.

Вы можете создавать «сидячие гидроэлектростанции». Идея состоит в том, чтобы иметь резервуары для воды на большой высоте с подключенной системой, позволяющей медленному течению воды благодаря силе тяжести, которые открываются в случае необходимости. Вода будет течь вниз по трубам, которые проводят воду через турбины для выработки электроэнергии. Так что это и источник электричества и воды.

Подзарядка означает закачку воды. И может быть сделано в медленном темпе с течением времени. Так что это служит долговременным хранилищем (требование 1) и очень просто в использовании (требование 2). Несмотря на то, что он большой (не выполняется требование 3) и не делится (не выполняется требование 4). Стоимость строения может снизиться, если будет найдено хорошее место (требование 5).

Распад происходит из-за износа материала, удерживающего воду. Если есть протечки, вода со временем будет теряться. Дождевая вода может поступать естественным образом, но следует следить за тем, чтобы вода не испарялась из контейнера.

Конечно, очевидным недостатком является то, что он забирает воду из циркуляции. Если водоподготовка улучшится, это станет меньшей проблемой, но, тем не менее, это дополнительные расходы, которые следует учитывать.

Изменить: я только что заметил, что это решение было отброшено другим ответом .

Предупреждение: это можно считать ответом на другой вопрос. Я знаю об этом.

Было предложено хранить генераторы вместо хранения энергии. Я также исследовал идею хранения потенциальной энергии , то есть перемещения вещей вверх.

Можно создать простые генераторы, которые будут работать, установив их в относительно высоком месте (например, на ветке дерева) и прикрепив к ним груз. Генератор позволит грузу медленно падать, используя движение для выработки электроэнергии.

Этот метод не будет хранить энергию и не будет генерировать большое количество энергии. Но генераторы такого рода можно было делать массово. Конечно, генераторы будут деградировать по мере использования, но можно выбрать материалы, которые позволят машине прослужить столетия при правильном хранении (скажем, в хранилище).

Это решение соответствует всем требованиям:

• Требование 1: Он может храниться в течение длительного времени при использовании медленно разлагающихся материалов и соблюдении надлежащих условий хранения.
• Требование 2: Он прост в использовании, все, что требуется, это загрузить вес, и он должен иметь некоторую выходную мощность для подключения электрического устройства.
• Требование 3: Это очень мало - вы могли бы иметь несколько в рюкзаке. Его можно транспортировать туда, где он необходим.
• Требование 4: Он не может быть разделен сам по себе. Но решение — множество мелких устройств, выкладывайте их по мере необходимости.
• Требование 5: Каждая единица дешева, хотя это будет немалая стоимость в больших масштабах... но нет необходимости делать одну инверсию, они могут создавать несколько тысяч единиц в месяц в течение длительного периода времени.

ожидается, что машины будут повреждены после нескольких месяцев (до нескольких лет) использования.

И не ответить на вопрос: это не накопитель энергии.

Для современной реальной версии аналогичного решения, хотя и не для той же проблемы, см . GarvityLight . Должна существовать возможность увеличения долговечности.

Это, вероятно, преувеличение, но если бы вы могли синтезировать тяжелые элементы (уран и плутоний), вы могли бы производить топливо для ядерных реакторов.

Некоторые из этих изотопов имеют чрезвычайно долгий срок службы и огромную плотность энергии.

Проблема в том, что добывать топливо, вероятно, будет сложно, а чтобы получить энергию, вам придется эксплуатировать атомную электростанцию.

Лучший подарок, который мы могли бы сделать для процветания, в том, что касается их энергетических потребностей, — это разработать способы жить в процветании, которые потребляют еще меньше энергии, т. е. делая вещи более энергоэффективными.

Что касается хранения, то превращение атмосферного CO2 в куски углерода — это решение, для которого требуется только ноу-хау. Элементарный углерод не гниет (AFAWK) и не повреждается ничем, кроме огня. Делает кирпичи из материала и кладет их где-нибудь в стороне, в достаточно малых количествах, чтобы один огонь не уничтожил слишком много запасов.

Это мой источник: http://www.rochester.edu/news/show.php?id=2154 https://www.extremetech.com/extreme/190555-this-nuclear-battery-could-power-your- смартфон-навсегда-пока-пока-не-оцениваете-слишком-высоко-жизнь-или-количество-спермы

БЕТАЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ БАТАРЕИ

Подобно тому, как солнечные панели улавливают солнечные фотоны и превращают их в ток, в науке о бетагальванике кремний используется для захвата электронов, испускаемых радиоактивным газом, таким как тритий, для формирования тока. Когда электроны сталкиваются со специальной парой слоев, называемой «p-n-переходом», возникает ток. Что сдерживало эти батареи, так это тот факт, что генерируется очень маленький ток — намного меньше, чем у обычных солнечных элементов. Часть проблемы заключается в том, что при распаде частиц в газообразном тритии половина из них вылетает в направлении, которое вообще не попадает в кремний. Это аналогично солнечным лучам, падающим на землю, но большая часть лучей исходит от солнца во всех направлениях, кроме земли. Исследователи решили, что, чтобы уловить больше радиоактивного распада,

Так что теоретически вы можете хранить энергию до полного распада радиоактивного элемента при низких затратах, так что просто возьмите что-то с периодом полураспада в несколько миллионов лет, и все в порядке.

Чтобы расширить то, что затронул Сербан Тенаса: Генераторы сборки. Вместо того, чтобы хранить энергию, вы храните средства производства энергии.