Energie aus Regen so effizient wie möglich gewinnen
LiveInAmber
Das Ziel ist es, die effizienteste(n) Methode(n) zu entwickeln, um Energie aus Regenfällen mit mäßig fortgeschrittener Technologie zu gewinnen. Meine Idee war, dies als weit verbreitete Energiequelle für eine Rasse von Menschen zu nutzen, die häufig mit Regen zu kämpfen haben. Das technologische Niveau ist im Weltraumzeitalter, aber natürlich begann es als grober und primitiver. Im Gegensatz zur Photovoltaik, die relativ neu ist (1800), wäre diese Technologie weitaus weiter entwickelt, da sie einfacher ist und über Jahrhunderte optimiert wurde. Es hätte als einfaches Mittel begonnen, ein Rad zu drehen, um einen großen Teil ihres Planeten mit Strom zu versorgen.
Bezogen auf die Erdoberfläche beträgt der global gemittelte Jahresniederschlag 990 Millimeter. Abhängig von ihrer Größe fallen Regentropfen zwischen 15 und 25 Meilen pro Stunde, egal wie hoch sie zu Beginn ihres Abstiegs sind. Der durchschnittliche Regentropfen hat einen Radius von etwa 0,2 cm und eine Masse von etwa 0,034 Gramm. Das sind (entschuldigen Sie meine schlechte Mathematik) durchschnittlich 3,825 J bis 10,625 J Energie pro Regentropfen. Es gibt zwei Möglichkeiten, Strom aus Regen zu gewinnen; Wasserturbinen und Nanogeneratoren . Keine Methode ist effizienter als die Photovoltaik, jedoch basiert die Regenkraft auf der Schwerkraft. Das ist interessant, denn theoretisch gilt: Je höher das Erntegerät, desto mehr Energie kann produziert werden.
Neue Forschungen haben eine Methode gefunden, die aus einem einzigen Regentropfen genug Energie erzeugen könnte, um 100 LED-Glühbirnen zum Leuchten zu bringen. Das ist ein großer Effizienzsprung in der Größenordnung von mehreren tausend Mal.
Das ist alles sehr spannend, bleibt aber vorerst noch im Experimentierstadium. Unabhängig davon möchte ich dies als Grundnahrungsmittel in meinem Worldbuilding verwenden, da es sich um saubere erneuerbare Energie handelt, die auf dem Wasserkreislauf basiert. Der Unterschied zu Solarparks wird das Design der Technologie sein, die meiner Meinung nach vertikaler sein wird als Solarmodule, die sich darauf konzentrieren, eine große Fläche abzudecken. Es gibt auch den Vorteil der Regenwassernutzung für die Nutzung in Haushalten. Daher würde ich gerne wissen, welches Design am besten für Geräte geeignet ist, die Energie aus Regen gewinnen.
Antworten (3)
Kezat
Gibt es einen Grund, warum dasselbe, was wir verwenden, nicht verwendet werden kann? Wasserkraft und Dämme. Diese Grafik zeigt den Weltstromanteil aus Wasserkraft.
Beachten Sie, dass Brasilien zu 80 % aus Wasserkraft stammt. Laut diesem Wiki bekommt Brasilien „zwischen 1.000 und 1.500 mm pro Jahr“. Es bezieht sich auch auf die stark variierenden Niederschläge. Wenn Sie also die sehr hohen Niederschläge haben, die Sie in Ihrer Welt haben, und ihre Konstante, dann ist Wasserkraft die perfekte Energiequelle für diese Welt.
jamesqf
AlexP
Wasserräder werden seit der Antike verwendet. Das Römische Reich nutzte Wasserräder in großem Umfang , um Mühlen und Industrieanlagen anzutreiben.
Wasserräder arbeiten, indem sie die kinetische Energie eines Wasserstroms nutzen. Der Wasserstrahl kommt von bergauf. Wie kam das Wasser bergauf, um nach unten zu fließen und das Wasserrad anzutreiben? Es ging bergauf, indem es von der Sonne aus dem Ozean verdunstet wurde, dann kondensierte und auf die Hügel und Berge regnete.
Um es kurz zu machen, Wasserräder sind eine uralte Technologie, die seit der Antike verwendet wird. Wasserräder sind ein Low-Tech-Gerät, um Energie aus Sonnenenergie zu gewinnen.
PS Versuchen Sie nicht, nützliche Energie aus der kinetischen Energie des Regens zu gewinnen.
Unter Verwendung der Zahlen in der Frage fällt für jeden Quadratmeter im Laufe eines Jahres ein Kubikmeter Wasser mit einer Geschwindigkeit von (großzügig) 11 m/s.
Das sind 1000 kg * 121 / 2 = 60 kJ pro Jahr und Quadratmeter oder durchschnittlich 2 Milliwatt pro Quadratmeter.
Zum Vergleich: Die durchschnittliche Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche beträgt etwa 250 W pro Quadratmeter; das ist 125.000 Mal größer als die durchschnittliche Kraft der kinetischen Energie des Regens.
Ich würde sagen, dass Wasserkraft nach wie vor die mit Abstand beste Methode ist, um Energie aus Regen zu gewinnen.
Leckereien
Wie aus der Antwort von AlexP und Kezat hervorgeht, ist die Gewinnung von Energie direkt aus Wasser eine Frage der Wasserkraft, wie dies normalerweise der Fall ist. Erstellen Sie ein Reservoir, lassen Sie Newton die Arbeit erledigen.
Regenwasser könnte jedoch auch bei anderen Arten von grüner Energie eine Rolle spielen , z
Wärmeverteilung
Bei der Nutzung von Abwärme aus der Industrie kann sauberes Regenwasser sinnvoll genutzt werden, um die Wärme sicher nach außen zu transportieren, also direkt beim Verbraucher im Haus oder in der Lebensmittelindustrie.
Bei der Gewinnung von Erdwärme durch geothermische Anlagen muss man tief graben. Verwenden Sie Schächte mit Wasser, um die Hitze herauszubekommen. Eine geothermische Anlage könnte Regen sammeln, um ihn in seinen Kreislauf einzuspeisen. Die Steckdose kann direkt an die Verteilung angeschlossen werden, wodurch Fußböden in Häusern usw. erwärmt werden können.
MichaelK
Leckereien
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AlexP
MichaelK
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