Осуществимость водородно-кислородной атмосферы

Моему расширенному человеческому обществу удалось спроектировать энергоемкие компоненты киборгов для работы на водородном термоядерном реакторе. Хотя им до сих пор удавалось подпитывать его, выпивая много воды, они предпочли бы решение, которое сделало бы их жизнь более удобной. Смогут ли они добавить либо водород (при соответствующем давлении), заменяющий азот, либо хотя бы пару процентов водорода, который останется на уровне земли, чтобы они могли дышать?

Другие критерии:

Они не заботятся о том, чтобы водород оставался в течение геологического времени и мог пополнять его, но хотели бы, чтобы планета была по крайней мере пригодной для жизни, если их технология перестанет ее поддерживать. (У него есть экосистема, подобная Земле)

У них есть нанотехнологические облака handwavium, которые помогут в тушении пожаров, но они хотели бы избежать любых ситуаций, когда искра все равно взорвет планету.

Итак, возможно ли это?

Возможно, вы захотите подсчитать, сколько воды является «много» воды, если вода используется в качестве источника водорода для термоядерных реакторов ... Я, например, не думаю, что несколько граммов воды в год - это «много».
Насколько маленьким будет реактор, потребляющий несколько граммов в год, и будет ли его выходная мощность достаточно высокой? Некоторые потребности в мощности могут быть довольно большими.
Одного грамма водорода должно хватить примерно на 200 МВтч (тепловой мощности). (Например, ИТЭР планирует синтезировать около полуграмма дейтерия для получения примерно 140 МВтч тепловой мощности.) Насколько маленьким будет реактор, я понятия не имею; в настоящее время никто не имеет ни малейшего представления о том, как сделать малые термоядерные реакторы.
В качестве предупреждения под редактором есть поле «Редактировать сводку». Ваши сообщения «EDIT:» должны быть там, а не внизу вашего вопроса. Хороший первый вопрос, однако! Добро пожаловать на сайт!
Использование воды почти наверняка намного удобнее, чем попытки сделать кислородно-водородную атмосферу хотя бы отдаленно стабильной.
Или другое химическое вещество, связанное с одной из частей, которое реакторы могут легко снова расщепить, но не так легко, чтобы это происходило естественным образом.
Handwavium — самая мощная штука во вселенной, но я думаю, вам удалось найти то, на что не способен даже он. Браво!
Есть опасения, что лишний водород в атмосфере может испортить озоновый слой.

Ответы (2)

У них есть нанотехнологические облака handwavium, которые помогут в тушении пожаров.

Вы, по сути, отмахнулись от основной проблемы со смешиванием кислорода и водорода, которая в противном случае имеет очевидный результат.

Остаются второстепенные заботы:

Будет ли достаточно?

Океаны весят примерно в 200 раз больше, чем атмосфера на Земле, поэтому только небольшая их часть должна быть преобразована, чтобы обеспечить некоторый процент водорода в воздухе.

Уйдет ли водород другими способами, кроме сжигания?

В течение геологических временных масштабов Земля теряет водород и даже некоторые более тяжелые газы в космос. Но это не большая утечка, и в течение гораздо более длительного периода времени, чем тот, о котором вы заботитесь.

Планета должна стать хотя бы обитаемой, если их технологии перестанут ее поддерживать?

Когда ваши системы пожаротушения перестанут работать, все, по сути, вернется к своему статусу-кво, а водород вернется в воду. Здесь есть две вещи, которые следует учитывать киборгу:

  • Процентное содержание водорода не может быть настолько высоким, чтобы унести весь кислород в случае коллапса, в идеале 90% или более кислорода должно оставаться в воздухе.
  • Нанороботы должны выходить из строя медленно , позволяя водороду просачиваться, когда вода образует атмосферу в течение длительного периода времени. Одна-единственная вспышка нанесет значительный ущерб всему живому, кроме подземного.

Приходится удивляться, почему этих чудесных нанороботов легче построить, чем обычные трубопроводы, станции снабжения и контейнеры...

Из любопытства - сразу же сработает сценарий с парой процентов водорода без системы пожаротушения?
@Starsong67 у вас есть 500 миллионов квадратных километров незащищенной зоны реакции. Молитесь, чтобы нигде не было искры.
@ Starsong67 Взрывы водорода и кислорода в нестехиометрическом соотношении идут по пути дефлаграции - так что да, вы не сможете остановить их реакцию при любой возможности. Однако стехиометрическое соотношение детонирует на скорости около 4 км / с.

Я не химик и не физик, я не могу рассчитать скорость реакции, но могу сказать, что смешивать газообразный кислород и газообразный водород - не лучшая идея.

Если есть какой-либо источник воспламенения, реакция будет мгновенной локально и быстрой в планетарном масштабе. Я сомневаюсь, что какая-либо противопожарная система будет достаточно быстрой, чтобы справиться с этим, прежде чем он выйдет из-под контроля. На самом деле, он, вероятно, выйдет из-под контроля в течение доли секунды. Однажды начавшись, реакция будет продолжаться, так как у вас есть все необходимое для нее (топливо, кислород и зажигание).

Начальное зажигание может быть чем угодно с высокой энергией. Поскольку вы хотите, чтобы это было частью атмосферы вашей планеты, вам фактически придется поддерживать более или менее одинаковую атмосферу повсюду, например, если у вас есть возгорание где-либо на всей планете. Теперь, пока у вас есть облака, у вас будут бури и молнии. Это означает очень мощный источник воспламенения, возникающий на очень регулярной основе. На Земле постоянно идет несколько штормов, и каждую секунду круглые сутки бьет множество молний. Короче говоря, как только вам удастся создать описанные вами условия (что само по себе неправдоподобно), одна искра (экхем, молния) взорвет все, готовы ли у вас нанооблака или нет.

Чтобы дать вам представление, посмотрите это видео

Осуществимость водородно-кислородной атмосферы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v