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他の方のコメントにもありますが、これは一種の外燃機関です。蒸気機関でいうと「アイオロスの球」に当たるような機関ですね。何らかの熱源を用意すれば、割と効率良く回転運動が得られます。火星よりもっと寒いどこかの衛星で固体のメタンとか使えば低温側がさらに冷たくなるのでもっと高い効率を出せると思います。
火力発電でも原子力発電でも高熱源から低熱源へ熱を移動する途中で回転運動を得て発電しています。高熱源は化石燃料とか核燃料で作り出し、低熱源は大抵の場合、地球なら豊富にある海水とか河川水を使っています。蒸気機関車の場合、石炭で焚いた高熱と、大気の温度差が利用されています。途中の作用媒体は水と水蒸気です。火星では水が貴重ですから、上記のような機関は使い辛いことになります。
カルノーサイクルは、低温源側が低いほど効率が上がり、理論的には低温側が絶対零度だと効率が100%となります。ドライアイスを使うと、低温側の温度がさがるので、効率が上がると思われます。また二酸化炭素は水より潜熱が小さい分、効率が上がるような気がします。加えて、摩擦が少なく、往復運動を回転運動に変える際のロスなどもない分効率が上がると思われます。斜め読みですが、64%といった効率のようです。
タレコミ文だと、ドライアイスさえ入手できれば発電できそうですが、参考リンク先の Nature の記事だとこの発電実験の場合ホットプレート側は 350℃~500℃ の範囲の温度で行っているとあり、かなりしっかり加熱されています。
最後の方では、色々と効率をあげる手法とか、エネルギーハーベストといった単語もでて来ていますからもっと温度の低い廃熱の利用などを狙ってはいるようです。
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クラックを法規制強化で止められると思ってる奴は頭がおかしい -- あるアレゲ人
どうやって蒸発させるか (スコア:4, 興味深い)
ドライアイスを火星で自然蒸発する場所に移動するエネルギーが発電で生まれるエネルギーより
小さければOKということなんでしょうね。
Note. うーん。本家のほうでとっくにこの議論が。
Re: (スコア:1)
おおざっぱな理解ですが、
・ライデンフロスト効果で浮かび上がる。(摩擦が少ない)
・ついでに、昇華した気体の二酸化炭素を、渦巻き状の段差に吹き付ける
・その反動で、回転を続ける
ということなのかなと思うわけですが、火星の気温が20℃くらい(と、Wikipedea 曰く)だとすると、地球上でも、机の上に置いたドライアイスが、気体を吹き出す気がします。
いや、確かに、机の上に置いたドライアイスは、ちょっとオスと滑っていくので、それなりの噴射をしている気もしますが
で、これで発電をしようとすると、電気エネルギー相当のエネルギーを取り出す必要があるわけでして、当然、発電機として動かすと、回転を妨げる力が働きます。
実用的な電力を供給しながら、その抵抗力に打ち勝って回り続けるだけの「噴射」って、得られるのか?
と思ったり思わなかったり。
¶「だますのなら、最後までだまさなきゃね」/ 罵声に包まれて、君はほほえむ。
Re: (スコア:2, 参考になる)
他の方のコメントにもありますが、これは一種の外燃機関です。蒸気機関でいうと「アイオロスの球」に当たるような機関ですね。
何らかの熱源を用意すれば、割と効率良く回転運動が得られます。火星よりもっと寒いどこかの衛星で固体のメタンとか使えば低温側がさらに冷たくなるのでもっと高い効率を出せると思います。
Re: (スコア:1)
なんとなく、発電するのに、エネルギー使って加熱しちゃ反則な気がしますし。
動画で、せめてLEDでも光っていれば、それっぽい気もするのですが、オシロスコープは、電力出せなくてもドライブできたりしますから。
¶「だますのなら、最後までだまさなきゃね」/ 罵声に包まれて、君はほほえむ。
Re: (スコア:2, 興味深い)
火力発電でも原子力発電でも高熱源から低熱源へ熱を移動する途中で回転運動を得て発電しています。
高熱源は化石燃料とか核燃料で作り出し、低熱源は大抵の場合、地球なら豊富にある海水とか河川水を使っています。
蒸気機関車の場合、石炭で焚いた高熱と、大気の温度差が利用されています。途中の作用媒体は水と水蒸気です。
火星では水が貴重ですから、上記のような機関は使い辛いことになります。
カルノーサイクルは、低温源側が低いほど効率が上がり、理論的には低温側が絶対零度だと効率が100%となります。
ドライアイスを使うと、低温側の温度がさがるので、効率が上がると思われます。
また二酸化炭素は水より潜熱が小さい分、効率が上がるような気がします。
加えて、摩擦が少なく、往復運動を回転運動に変える際のロスなどもない分効率が上がると思われます。
斜め読みですが、64%といった効率のようです。
Re:どうやって蒸発させるか (スコア:1)
ただ、その、最終的に電力になるエネルギーはもともとどういう形で存在しているのかと思うと、電力として取り出せるかどうかという点で、納得がいかない気がするのです。
火力発電はもともと化学エネルギーですし、原子力発電は、核分裂のエネルギーですし(そのもとは、質量ですし)、この場合、ドライアイスが気化することがもとなので、それは、もともとは、ドライアイスの気化熱なわけではないかと
¶「だますのなら、最後までだまさなきゃね」/ 罵声に包まれて、君はほほえむ。
Re:どうやって蒸発させるか (スコア:1)
タレコミ文だと、ドライアイスさえ入手できれば発電できそうですが、参考リンク先の Nature の記事だと
この発電実験の場合ホットプレート側は 350℃~500℃ の範囲の温度で行っているとあり、
かなりしっかり加熱されています。
最後の方では、色々と効率をあげる手法とか、エネルギーハーベストといった単語もでて来ていますから
もっと温度の低い廃熱の利用などを狙ってはいるようです。