Thermosynthetische Lebensform

Wie von einem anderen Benutzer empfohlen, stelle ich diese neue Frage zu einer anderen Frage, die ich gestellt habe, nach den folgenden Kriterien:

Die Kreatur, die ich zu erschaffen versuche, hat sich entwickelt, um Thermosynthese zu nutzen, obwohl sie sich möglicherweise nicht vollständig auf der Erde entwickelt hat . Thermosynthese ist eine Theorie, die besagt, dass ein Organismus Wärme als Energiequelle anstelle von Chemikalien oder Licht verwendet. Diese Wärme kann in Form von IR-Energie aufgenommen werden.

Mein Ziel ist es, dass die Kreatur dadurch Objekte in unmittelbarer Nähe schnell abkühlt und einfriert. Es ist in dem Sinne begrenzt, dass es kein Einfrieren verursachen könnte, wenn mehr Energie vorhanden wäre, als es auf einmal verbrauchen könnte.

Ich habe das Gefühl, wenn es in der Wüste wäre, würde es wahrscheinlich schwer fallen, etwas einzufrieren, da es eine Art Schwelle in der Menge an Energie erreichen würde, die es auf einmal aufnehmen kann.

Ein Problem, auf das ich bei der zuvor gestellten Frage gestoßen bin, ist, und ich glaube, ich bin verwirrt darüber, dass "Energie benötigt wird, um eine Kühlung zu bewirken". Aber mein Gedanke war, dass die Kreatur durch die Wärme, die sie absorbiert, angetrieben wird, als ob ein Kühlschrank sich selbst mit Energie versorgt, indem er die Wärme der darin enthaltenen Gegenstände absorbiert.

Der Benutzer, der mir empfohlen hat, diese neue Frage zu stellen, erwähnte auch „den Unterschied zwischen heißen und kalten Regionen ausnutzen“, obwohl ich das Gefühl habe, dass ich das auch nicht ganz verstehe.

Vor diesem Hintergrund stelle ich jetzt eigentlich folgende Frage:

Wie würde sich eine Kreatur entwickeln, um auf eine Art und Weise Thermosynthese zu betreiben, die ihre Umgebung einfriert?

Ihr Freund erwähnte, den Unterschied zwischen heißen und kalten Bereichen auszunutzen, wahrscheinlich weil ein Strom von heiß nach kalt fließen kann. Theoretisch könnte eine Lebensform ihre Energie zum Überleben gewinnen, indem sie einen Teil von sich im ständigen Schatten und einen anderen Teil in der Sonne hat, um einen elektrischen Stromfluss aufzubauen, und das ausnutzt. Allerdings kenne ich nicht viele Details.
Damit Ihre Kreatur wie ein Kühlkörper funktioniert, muss ihre Körpertemperatur immer niedriger sein als die ihrer Umgebung, also muss sie die überschüssige Wärme überall abführen, außer zurück in die Umgebung ...
Würde die Wärme nicht wie Lichtenergie zur Erzeugung von Glukose verwendet werden?
Diese Kreatur wäre ein Maxwell-Dämon (oder würde ihn benutzen) und könnte daher unmöglich so existieren, wie Sie es beschreiben. Schauen Sie sich das Konzept an, es wird einige Dinge klären!
"IR-Energie" und "Lichtenergie" sind eigentlich dasselbe - es sind elektromagnetische Wellen. Der Unterschied, ganz einfach ausgedrückt, besteht darin, wie viel Energie zusammen reist.

Antworten (2)

wie ein Kühlschrank, der sich selbst mit Strom versorgt, indem er die Wärme der darin enthaltenen Gegenstände aufnimmt

Das nennt man Perpetuum Mobile. So funktionieren Wärmekraftmaschinen nicht.

Wärmekraftmaschinen arbeiten, indem sie Temperaturunterschiede nutzen, um eine Art Druck zu erzeugen, und dann diesen Druck verwenden, um mechanische Arbeit zu verursachen. Die Wärme kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, muss aber extern erzeugt werden. Andernfalls lässt die Wirkung jedes Mal nach, wenn Sie die Energie verwenden, und ziemlich bald haben Sie nichts mehr übrig. Zum Beispiel können Sie Wärme von der Sonne (einer Solarheizung), Magma (Erdwärme), Chemikalien (wie Benzin), durch die Erzeugung von Strom mit einem Windpark usw. gewinnen.

Hier ist eine Seite mit zahlreichen Beispielen praktischer Wärmekraftmaschinen, die fossile Brennstoffe, Kohle usw. verwenden, um aus Wärme mechanische Arbeit zu erzeugen. Diese Seite gibt eine anständige Einführung in die Theorie hinter Wärmekraftmaschinen mit dem sogenannten Carnot-Zyklus. Es hat viel Kalkül, aber wenn Sie mit Kalkül nicht vertraut sind, können Sie die Mathematik überfliegen, um die fetten und kursiven Teile für die Klippennotizen zu lesen.

Ihre Kreatur könnte möglicherweise in dem relativ kalten Boden leben und Hülsen in die Luft stecken, um Wärme von der Sonne zu absorbieren, und dann irgendwie diesen Temperaturunterschied nutzen, um Energie wie ein Sterling-Motor zu erzeugen. Im Winter wäre die Luft kälter als der Boden, also müsste sie in beide Richtungen arbeiten können (effektiv wird Erdwärme aus dem Boden verwendet, um etwas in der kalten Luft zu erwärmen, um Arbeit zu erledigen).

Ich könnte mir eine mobile Kreatur, die eine Wärmekraftmaschine als primäre Energiequelle verwendet, nur vorstellen, wenn sie ziemlich groß und in der Lage ist, heiße oder kalte Flüssigkeiten zwischen entgegengesetzten Umgebungen zu übertragen. Sie können verschiedene Solarheizungsoptionen nachschlagen, um Ideen zu bekommen. Diese Seite des US-Energieministeriums enthält einige weitere Informationen, aber die meisten dieser Systeme verwenden auch Sonnenkollektoren (eine Art synthetische Photosynthese), um sie zu unterstützen. Außerdem nutzen sie die Wärme für den einfachen Zweck, das Haus zu heizen, nicht wirklich, z. B. um Geräte mit Strom zu versorgen.

Hier ist eine weitere Seite derselben Website, die einige Informationen über ein geothermisches Kraftwerk in Nevada enthält. Beachten Sie, dass sie 10.000 Fuß in die Kruste graben mussten und es eine stationäre Angelegenheit ist, aber Sie könnten möglicherweise etwas Ähnliches tun, wenn Ihre Kreaturen in der Nähe eines halbaktiven Vulkans oder ähnlichem leben.

Eine andere Methode wäre ein symbiotisches System, bei dem sich die mobile Kreatur von einer Art pflanzenähnlichem Organismus ernährt, der auf irgendeine Weise Sonnen- oder Erdwärme nutzt.

Was Sie wirklich nicht haben werden, ist eine Kreatur, die auf magische Weise alles um sich herum kalt machen kann. Irgendwo muss die Hitze ja hin. Im Allgemeinen geht es nur von heiß nach kalt, also ist der einzige Weg, den Boden um dich herum kalt zu machen, wenn dir kalt ist. Sie können es ein wenig schummeln, indem Sie so etwas wie eine Kühlung verwenden, aber A) Sie müssen immer noch die ganze Wärme irgendwo ablassen (Ihr Küchenkühlschrank hat Heizkörper auf der Rückseite, die Ihr Haus wärmer machen, während Ihr Essen kälter wird - die Kreatur könnte einen See einfrieren , aber es müsste etwas anderes kochen, um dies zu tun), und B) Sie benötigen immer noch eine externe Energiequelle, um den Kompressor zu betreiben, damit der Prozess funktioniert (das war gemeint mit "es braucht Energie, um eine Kühlung zu bewirken" - - Sie gewinnen keine Energie, indem Sie Wärme absorbieren;Hier ist ein grundlegender Überblick darüber, wie die Kühlung funktioniert.

Diese Wärme kann in Form von IR-Energie aufgenommen werden.

IR-Energie ist nur Licht. Licht zu verwenden, um etwas anzutreiben, ist nur Photosynthese, wie es viele Pflanzen auf der Erde tun. Die spezifische Wellenlänge ist nicht wirklich relevant (obwohl dies zwangsläufig die beteiligte Chemie ein wenig verändern würde). Der Grund, warum Pflanzen sichtbares Licht absorbieren, ist auch der Grund, warum wir sichtbares Licht sehen; Aufgrund der Temperatur unserer Sonne ist es der intensivste Teil des Lichtspektrums. Nur IR-Licht zu absorbieren ist nicht so effizient, es sei denn, Ihr Stern ist viel kälter als unserer, an diesem Punkt ist er wahrscheinlich kein Stern mehr.

Technisch gesehen kann man etwas mit IR-Strahlung aufheizen und das für eine Wärmekraftmaschine verwenden, aber es ist irgendwie albern, die weitaus energiereichere sichtbare Strahlung zu ignorieren, die mehr Aufwand zum Blockieren als zum Absorbieren erfordert.

Genau richtig. Grundsätzlich ist jede Art von "Freeze Power", die in Filmen / Fernsehsendungen gezeigt wird, praktisch immer wissenschaftlich unmöglich oder unplausibel.

Es stellt sich heraus, dass die Pflanzen bis zu einem gewissen Grad bereits thermosynthetisch sind. Die Photosynthese ist ein endothermer Prozess, der Energie aufnimmt und in Bindungen umwandelt. Was Sie brauchen, ist etwas viel Dramatischeres wie Eisatem oder das Absaugen der Hitze von Menschen.

Ihr Lebewesen stellt eine Art Energiespeicherchemikalie her und benötigt viel Wärme, um die Bindungen herzustellen. Er kann fett werden, wenn er die Kraft nutzt. Vielleicht nutzt er den Strom nur sporadisch zum Fressen und ist eigentlich warmblütig.

Wie entwickelt sich so etwas? Die Antwort darauf ist wie bei den meisten Dingen im Leben die Venus. Nun, nicht die Venus genau, sondern darüber, aber unter der Wolkendecke. eine heiße dunkle Welt. Es gibt kein Licht, aber viel Umgebungswärme, also entwickeln Sie ein Mittel, um diese Energie einzufangen, um chemische Bindungen herzustellen, um sie zu speichern.

Der Bonus ist vielleicht, dass Sie Ihre eigene Temperatur in einem Bereich halten können, in dem kompliziertere Chemie auftreten kann. Ein Organismus könnte die Homöostase weit unterhalb der Umgebungstemperatur aufrechterhalten, genau wie die Menschen in Arizona. Dies würde es ihnen ermöglichen, näher an die Oberfläche zu tauchen.