Machbarkeit der Gewinnung von Wasserstoff aus dem Sonnenwind

Ich könnte mir vorstellen, dass Sie mehrere verschiedene Systeme haben, damit dies funktioniert.

Im Weltraum hätte man supraleitende Ringe, die als Trichter oder Fallen für die Wasserstoffionen fungieren. Dies ist eine Variation der Magsail-Idee (unter Verwendung eines supraleitenden Rings, um mit dem Sonnenwind zu interagieren, um Schub zu erzeugen). Das Problem hier ist, dass Sie den Schub negieren oder zumindest moderieren müssen, damit die Ringe auf Station bleiben.

Sobald der Wasserstoff durch den/die Ring(e) geleitet wird, muss er verlangsamt, gekühlt und komprimiert werden. Es wird schwierig sein, mit heißen Wasserstoffionen zu arbeiten, daher benötigen Sie eine kryogene Kühlanlage im System, um den Wasserstoff in flüssige Form zu bringen, damit er leicht zur Venus transportiert werden kann. (Das Einblasen der Wasserstoffionen in die venerische Atmosphäre löst keine Reaktionen aus, und die Hitze der Venusatmosphäre sorgt dafür, dass der Wasserstoff schnell wieder in den Weltraum entweicht).

Tanker mit flüssigem Wasserstoff können dann zur Venus verschifft werden (wobei die supraleitenden Ringe vielleicht wieder als Magsegel verwendet werden) und aus dem Orbit abgeworfen werden. Da die Tanks mit beliebiger Geschwindigkeit und in eine Atmosphäre mit einem Druck von bis zu 90 bar eintreten können, kann der Wiedereintritt eher schonend erfolgen und der Wasserstoff an der Umformulierungsanlage gesammelt werden. Aufgrund Ihrer Frage schwebt die Pflanze in der Atmosphäre und die Reaktion findet "in der Luft" statt.

Das Methan wird ohne Sauerstoff zum Reagieren nicht sehr nützlich sein, daher kann es entweder gelagert oder als Reaktant verwendet werden, um verschiedene Formen von Kohlenstoffbaumaterialien wie Diamant, Graphen oder Kohlenstoffnanoröhren herzustellen, und der Wasserstoff wird in den Reaktor zurückgeführt. Wenn Sie entweder Sauerstoff oder eine nukleare Thermalrakete haben, kann das Methan auch als Raketentreibstoff oder Reaktionsmasse verwendet werden.

Auf die Frage „wie viel Energie“ lautet die Antwort „es kommt darauf an“. Solarenergie ist sehr reichlich vorhanden (2643 w/m^2 in der Umlaufbahn der Venus), also hängt die Menge an Energie, die Sie benötigen, davon ab, wie groß Sie das System skalieren möchten, von der Umwandlungseffizienz der Maschinen und (sehr wichtig) wie effizient das Wärmeabfuhrsystem ist. Sie werden viel Abwärme haben, aber die Umgebung in der Atmosphäre der Venus wird für Wärmetauscher sehr schwierig sein, Abwärme abzugeben (die Atmosphäre in der Nähe der Oberfläche ist heiß genug, um Blei zu schmelzen). Es gibt viele verschiedene Annahmen, die Sie treffen müssen, um Ihr Energiebudget zu berechnen, aber in der Lage zu sein, in großem Maßstab im Weltraum zu operieren und zur Venus zu fliegen, deutet darauf hin, dass es ziemlich einfach sein wird, diese Energiemenge zu erhalten.

Der 'Dealy-Bob' muss eine erweiterbare Kugel sein (wie die Spielzeuge, die Yogis verwenden, um die richtige Atmung zu lehren) mit einer Haut aus Folie mit einem rotierenden, geschmolzenen Eisenkern in Form eines Donuts in der Mitte. Die Drehung des Eisens erzeugt ein Magnetfeld wie auf der Erde und fängt das Plasma des Sonnenwinds durch die Pole ein, genau wie Polarlichter, und leitet es aus entgegengesetzten Richtungen zum Zentrum des Kerns, wo es kollidiert, Energie an das Metall abgibt und sich dreht in Gas. Die ganze Kugel soll sich auch drehen, damit das Gas zum Äquator wandert und sich dabei ringförmig abkühlt und verflüssigt. Die Dimensionen sind so zu berechnen, dass der Eisenkern in einer Zeiteinheit so viel Energie ins All abstrahlt, wie Energie aus dem kühlenden Solarplasma an ihn abgegeben wird. Sobald der flüssige Wasserstoff ein bestimmtes Volumen erreicht hat, wird die Kugel kollabiert und in die Atmosphäre geschoben und bei einer Höhe von 1 ATM wieder als Ballon expandiert und eine Sabatier-Reaktion wird gestartet, bis die Auftriebskraft der mit dem H-Gas gefüllten Kugel zunimmt Umgebungstemperatur ist gleich dem Gewicht des produzierten Wassers und Methanols (Umwandlung von Methan in flüssiges Methanol auf der Seite). Das Methanol kann dann in Kunststoffe für den Bau von Wohnräumen oder mehr Sphären und Klimaanlagen umgewandelt und das Wasser für die Aufbereitung von Biosphären verwendet werden.

"2) Wie viel Energie wird zum Betrieb benötigt?"

Dabei kann man Energie gewinnen , weil der Wasserstoff ionisiert wird. Was Sie brauchen, ist eine Art umgekehrter Dyson-Harrop-Satellit.

https://en.wikipedia.org/wiki/Dyson%E2%80%93Harrop_satellite