Aprovechar la energía de la lluvia de la manera más eficiente posible
VivirEnAmber
El objetivo es diseñar la(s) forma(s) más eficiente(s) de recolectar energía de la lluvia usando tecnología moderadamente avanzada. Mi idea era usar esto como una fuente de energía generalizada para una raza de personas que con frecuencia tienen que lidiar con la lluvia. El nivel tecnológico es de la era espacial pero, por supuesto, comenzaría siendo más tosco y primitivo. A diferencia de la fotovoltaica que es bastante reciente (1800), esta tecnología estaría mucho más desarrollada por ser más sencilla y siglos de optimización. Habría comenzado como un medio simple de hacer girar una rueda para impulsar una gran parte de su planeta.
Dada la superficie de la Tierra, la precipitación anual promedio mundial es de 990 milímetros. Dependiendo de su tamaño, las gotas de lluvia caen entre 15 y 25 millas por hora sin importar qué tan alto estén cuando comienzan su descenso. La gota de lluvia promedio tiene un radio de aproximadamente 0,2 cm y una masa de aproximadamente 0,034 gramos. Eso es (disculpe mi mala matemática) 3.825J a 10.625J de energía por gota de lluvia en promedio. Hay dos formas de recolectar electricidad de la lluvia; turbinas de agua y nanogeneradores . Ninguno de los métodos es más eficiente que la energía fotovoltaica, sin embargo, la energía de la lluvia se basa en la gravedad. Esto es interesante porque en teoría: cuanto más alto sea el dispositivo de recolección, más energía se puede producir.
Una nueva investigación ha encontrado un método que podría generar suficiente energía a partir de una sola gota de lluvia para encender 100 bombillas LED. Eso es un gran salto adelante en eficiencia, en la región de varios miles de veces.
Todo esto es muy emocionante, pero por ahora todavía permanece en la etapa experimental. De todos modos, me gustaría usar esto como un elemento básico en mi construcción mundial porque es energía renovable limpia basada en el ciclo del agua. La diferencia con las granjas solares será el diseño de la tecnología, que creo que será más vertical que los paneles solares que se centran en cubrir una amplia superficie. También existe la ventaja de la recolección de agua de lluvia para uso doméstico. Entonces, me gustaría saber qué diseño sería mejor para los dispositivos que recolectan energía de la lluvia.
Respuestas (3)
Kezat
¿Alguna razón por la que lo mismo que usamos no se puede usar? Energía hidroeléctrica y represas. Este gráfico muestra el porcentaje de potencia mundial de la energía hidroeléctrica.
Nota Brasil al 80% de energía hidroeléctrica. Según este wikki, brasil obtiene "entre 1.000 y 1.500 mm al año". También se refiere a que la lluvia varía enormemente, por lo que si tiene la precipitación muy alta que tiene en su mundo y es constante, la energía hidroeléctrica es la fuente de energía perfecta para este mundo.
jamesqf
AlexP
Las ruedas hidráulicas se han utilizado desde la antigüedad. El imperio romano hizo un uso extensivo de ruedas hidráulicas para accionar molinos y equipos industriales.
Las ruedas hidráulicas funcionan aprovechando la energía cinética de una corriente de agua. El chorro de agua viene de arriba. ¿Cómo subió el agua para poder fluir hacia abajo y accionar la rueda hidráulica? Llegó cuesta arriba al ser evaporado del océano por el sol, luego se condensó y llovió sobre las colinas y montañas.
Para resumir, las ruedas hidráulicas son una tecnología antigua, utilizada desde la antigüedad. Las ruedas hidráulicas son un dispositivo de baja tecnología para extraer energía de la energía solar.
PD No se moleste en tratar de obtener energía útil de la energía cinética de la lluvia.
Utilizando los números de la pregunta, por cada metro cuadrado tenemos, en el transcurso de un año, un metro cúbico de agua cayendo con una velocidad de (generosamente) 11 m/s.
Eso es 1000 kg * 121/2 = 60 kJ por año y metro cuadrado, o un promedio de 2 milivatios por metro cuadrado.
A modo de comparación, la irradiancia solar media sobre la superficie de la Tierra es de unos 250 W por metro cuadrado; eso es 125.000 veces mayor que la potencia media de la energía cinética de la lluvia.
Diría que la energía hidroeléctrica sigue siendo, con mucho, el mejor método para extraer energía de la lluvia.
golosinas
Como lo indica la respuesta de AlexP y Kezat, obtener energía directamente del agua es una cuestión de energía hidroeléctrica, como se hace normalmente. Crea un depósito, deja que Newton haga el trabajo.
Sin embargo , el agua de lluvia podría tener un papel en otros tipos de energía verde, como
distribución de calor
Cuando se usa el exceso de calor de la industria, el agua de lluvia limpia se puede aprovechar para transportar el calor de manera segura, es decir, para uso directo de los consumidores en su hogar o en la industria alimentaria.
Al recolectar el calor de la tierra a través de instalaciones geotérmicas, debe cavar profundo. Usa ejes con agua, para sacar el calor. Una instalación geotérmica podría recoger lluvia, para alimentar su circuito. La salida se puede conectar a la distribución directamente, lo que permite calentar los suelos de las casas, etc.
miguelk
golosinas
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AlexP
miguelk
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