¿Cómo obtiene electricidad Ash Manor?

Anteriormente en la misma configuración (:

  1. ¿Qué tan cerca es demasiado cerca para que una habitación humana esté cerca de un volcán en erupción?
  2. ¿Qué factores podrían retrasar el rescate de un pequeño grupo de sobrevivientes en una erupción volcánica del Pacífico?

Sinopsis de TL;DR: principios del siglo XXI, isla del Pacífico Sur, erupción volcánica VEI 4~5, los sobrevivientes encuentran refugio en una mansión en lo alto de un acantilado junto al mar. El rescate parece estar tardando una eternidad.
Ánimo de thriller psicológico de supervivencia dura.


Los sobrevivientes descubren que Ash Manor (la mansión de mampostería junto al acantilado junto al mar, chamuscada pero que aún desafía al volcán en erupción) tiene electricidad. Bastante extraño, ya que todo lo demás en la isla se derritió en el flujo de lava, incluida una torre de telefonía celular cercana.

La planta de energía de la isla está desconectada y descubren que la fuente de energía de la mansión es:

  • No hay rasgos visibles, al menos desde los terrenos de la mansión.
  • Algo limitado en la producción.
  • No mágico.
  • No alienígena.
  • No del futuro.
  • No geotermia.
  • No nucleares.

¿Cómo obtiene Ash Manor su energía eléctrica?

Buscando respuestas a .

¿No nuclear, o completamente no radiactivo?
@SeanBoddy, descartemos la radiactividad en aras de la simplicidad.
¿Tiene alguna métrica específica para 'limitado en la salida?' Las opciones son bastante limitadas en este punto y sería útil saber a qué nos enfrentamos.
¿Qué intentas contar con CEI?
¿Cuál es el problema con un generador geotérmico? De hecho, una isla volcánica parecería ser el lugar ideal para construir una.
¿Puedo usar el volcán? La limitación de "no geotérmica" descarta técnicamente el uso del volcán, pero depende de qué se entienda exactamente por geotérmica. Entonces... ¿te refieres a los tipos de plantas de energía geotérmica que se encuentran típicamente en Escandinavia o te refieres a CUALQUIER y TODO el calor proveniente de la Tierra?
Cuando leí el título, inmediatamente pensé "conectando a Pikachu"... Y eso es solo por contaminación cruzada, ¡nunca he participado en esta parte específica de la cultura juvenil!

Respuestas (10)

Las respuestas simples y obvias son un generador a gas (como sugirió @DanSmolinske) o simplemente tener un montón de baterías en el sótano (cargadas desde la red de la isla antes de que se desconectara).

Para una fuente de energía más exótica y específica de la ubicación, considere alguna forma de energía mareomotriz . Para su escenario, una laguna de marea / presa de marea puede ser la mejor opción. Si la mansión está en un acantilado, podría haber una cueva en la costa con una pequeña presa adentro. A medida que sube la marea, pasa a través de compuertas hacia un embalse. Con la marea alta, las compuertas se cierran y el agua sale a través de un generador, generando energía.

Iba a decir, "generador de olas o de mareas bajo la superficie".
@Zither13 sí, así fue la historia. el acantilado podría ahuecarse con canales submarinos. Los respiraderos podrían usarse para varios propósitos dentro de la mansión.

Usted dice "no nuclear" presumiblemente porque quiere que su fuente de energía sea oculta y crédula, y la idea de una planta de energía nuclear secreta, privada y autónoma estira la credibilidad.

Voy a proponer un subtipo de energía nuclear llamado generador termoeléctrico de radioisótopos. Creo que en realidad funciona bastante bien aquí. Es pequeño, no requiere mantenimiento y existe desde hace décadas. Los RTG se utilizan para alimentar las sondas espaciales Voyager, que se lanzaron en 1977.

Además, los RTG proporcionan niveles de potencia muy bajos (del orden de cientos de vatios) y, con el paso de los años, su potencia de salida disminuye. Esto encaja bien con su deseo de que la fuente sea limitada.

Por lo general, se usan en ubicaciones remotas, donde la manipulación no es una preocupación y enviar a alguien para que realice el mantenimiento es difícil: sondas espaciales, faros árticos, etc. Una estación de monitoreo geológico aislada podría cumplir con los requisitos.

Artículo de Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator

¿Quién en su sano juicio usaría esto para alimentar una mansión? Esto parece MUY limitado
@rotard: los sistemas RTG en el servicio espacial (Voyagers, Cassini-Huygens, et al) no son ni siquiera un 10% eficientes en la conversión de calor en energía, ya que dependen de termopares para esta tarea. Los diseños de última generación que utilizan tecnologías de conversión alternativas podrían lograr eficiencias del 20 al 30 %, lo que haría factibles los RTG a escala de kilovatios; además, el calor RTG residual podría ser recogido por un intercambiador de calor y utilizado para el calor espacial en una aplicación terrestre como la que se propone aquí.
@rotard: además, muchas de las cargas pesadas en una casa son cargas de calor (calefacción ambiental, cocina, secado de ropa), y las principales cargas de motor son motores compresores para aire acondicionado central o una bomba de calor y refrigeración. Sin embargo, cuando tiene una gran fuente de calor residual (RTG) en su sótano, los ciclos de absorción se vuelven prácticos y puede usarlos para refrigerar/enfriar o concentrar el calor; imagine cocinar en una estufa que usa agua caliente y oh, <1A de corriente como sus únicas entradas!
@rotard ¿Y quién en su sano juicio construiría una mansión en la cima de un volcán en una isla deshabitada en medio de la nada? Claramente estamos tratando con un villano de Bond. :-)
Más en serio, imaginaría la isla como si hubiera estado habitada, y luego una catástrofe (¿erupción anterior?) Condujo a su abandono. Luego, un departamento de Ciencias de la Tierra de la universidad instaló una misión de estudio geológico para aprender del volcán. Las erupciones cubrirían los paneles solares con cenizas, el viento requiere mantenimiento, la energía geotérmica requiere una temperatura constante, lo que impide el cambio del domo de lava, nadie va a reabastecer la estación con combustibles fósiles... así que la única opción que queda es un RTG. Si lo desea, el equipo que instala el equipo de monitoreo puede convertirse en sus náufragos.

Paneles fotovoltaicos en el techo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Tal vez el dueño era ecologista, o no conectado a la red eléctrica, o simplemente quería pagar menos por la electricidad. Como los paneles están en lo alto, pueden sobrevivir fácilmente a la erupción y a la lava. Póngalos en el lado opuesto al volcán para evitar escombros y deberían estar bien.

Ahora las condiciones:

  • No hay rasgos visibles, al menos desde los terrenos de la mansión.

Si todos los paneles dieran a un patio interior, podrían ser completamente inobservables desde el suelo. O si los protagonistas no pueden alejarse lo suficiente de la mansión para ver el techo, puede colocarlos en cualquier lugar, o simplemente colocarlos frente al mar.

  • Algo limitado en la producción.

Incluso sin nubes de ceniza, las células solares no son la fuente de energía más confiable. Con polvo volcánico en el aire, la potencia de salida puede limitarse a lo que mejor se adapte a la historia, ni siquiera tiene que ser constante mientras el viento sopla la ceniza.

  • No mágico.

  • No alienígena.

  • No del futuro.

  • No geotermia.

  • No nucleares.

Todo bien, aunque para mantenerse dentro de los objetivos "No del futuro" y Hard-Science, probablemente querrá consultar esta guía para estimar qué tan grandes deben ser los paneles para obtener suficiente potencia para su historia.

Si sopla el viento del volcán, esperaría que los ocupantes tuvieran que salir regularmente para lavar los paneles. La mayor parte de las cenizas se asientan en el suelo (o en el techo)
Si hay un volcán en erupción cercano, puede esperar una tonelada de ceniza. Durante la erupción del Monte St. Helens (la que hizo estallar su tapa), una espesa nube de ceniza en Denver hizo que los automóviles y otras superficies se cubrieran con pulgadas de ceniza. A menos que nuestros héroes puedan subir al techo de la mansión y limpiar las cenizas (lo que desafía la condición de invisibilidad establecida por OP), estaría cubierto de cenizas después del día 1.
La acumulación de ceniza dependería de que la dirección del viento se mantuviera constante. Si el viento se moviera cada pocas horas, o simplemente soplara un poco, podría haber suficiente ceniza para ser atmosférica sin necesariamente suficiente para cubrir los paneles.
Si desea que realmente no se note, podría adoptar los nuevos paneles solares transparentes en los que están trabajando como las ventanas de la mansión.
OP solicitó un evento CEI 4 a CEI 5. Habrá cantidades significativas de ceniza. No estoy seguro de si esto viola la condición de que los paneles no deben tener características visibles de los terrenos de la mansión; violaría la condición de que los sobrevivientes desconozcan los generadores de energía.
@ForgeMonkey Ni siquiera tiene que cubrir los paneles por completo. Dado que el volcán está en esta isla, está arrojando cenizas y el área en las inmediaciones del volcán no solo tendrá toneladas de cenizas volando, sino que también el sol estará bloqueado en muchas áreas y la luz del sol durante la duración del la erupción será limitada en el mejor de los casos, no lo suficiente para mantener la electricidad.
Dado que esta es una isla del Pacífico Sur, tendrá vientos alisios (a menos que esté de capa caída). El diseño adecuado de los deflectores de la dirección mantendrá las cenizas fuera de las superficies horizontales de manera bastante confiable, al menos en la época adecuada del año.
Tesla lanza nuevas celdas solares que imitan las tejas

La mansión está equipada con energía solar y respaldo de batería. No cualquier energía solar, sino tejas o tejas solares para techos y ventanas solares que, para cualquiera que no sea un experto, parecen ser techos y ventanas normales.

Estos paneles eléctricos solares suelen ser menos eficientes que los paneles solares desagradablemente obvios, pero la mansión es grande y, al instalarlos, solo estaban destinados a compensar el suministro de energía, no a reemplazarlo. El tamaño del techo y el área de la ventana proporciona quizás el 10-20% del consumo habitual de la mansión, pero si fuera una casa de tamaño regular, sería el 100%. Como tal, tienen suficiente energía para iluminación, plomería (bombas, filtración), refrigeración y para hacer funcionar el horno si es necesario, pero probablemente no lo suficiente para hacer funcionar el aire acondicionado de toda la casa para enfriar o el sistema de piscina interior (lo siento, pero probablemente apesta a algas ahora).

Instalaron baterías como parte del sistema solar con fines de respaldo, por lo que hay energía por la noche. Tienen que ser algo frugales, pero funciona lo suficientemente bien.

The Manor tiene un generador eléctrico de gasolina de respaldo .

Dado que es una mansión bastante agradable, la gasolina se almacena y se suministra desde un tanque de combustible subterráneo. Un tanque muy pequeño tiene una capacidad de quizás 600 galones, y un generador puede proporcionar una salida eléctrica limitada para algo del orden de 3 horas/galón. Eso es 1800 horas (75 días) básicamente en el extremo más bajo de la escala. Fácilmente podría tener más capacidad y durar más tiempo, o podría buscar gasolina para mantenerlo en funcionamiento.

Nota: mi estimación de horas/galón se basa en una lectura rápida de los generadores comerciales a la venta, según la capacidad de combustible/horas de funcionamiento. Luego dividí el número por la mitad para obtener una mejor estimación para abastecer un edificio más grande. Según el tamaño exacto de la mansión y las necesidades de energía que desea suministrar, es posible que deba ajustar esos números aún más.

No estoy seguro de que un tanque de gasolina, incluso si está enterrado bajo tierra, manejaría muy bien la lava que fluye sobre el suelo. Si se nos permite postular que el tanque, las tuberías, la(s) bomba(s), etc. están en buen estado de funcionamiento durante y después de esa terrible experiencia, entonces, sin embargo, esto podría funcionar. Sin embargo, probablemente requeriría al menos una pequeña cantidad de handwavium. Al menos el generador podría colocarse en algún lugar fuera del suelo. (Eso no ayudó en Fukushima-Daiichi, pero fue por una razón diferente).
@MichaelKjörling El tanque estará en algún lugar de la propiedad de la casa. Si la capacidad de supervivencia del tanque fuera un problema, la capacidad de supervivencia de la casa que recibe energía sería igualmente sospechosa. Ya está claramente establecido que la casa está bien (además, si no fuera así, toda la pregunta sería discutible).
@TJL En realidad, la pregunta establece que la mampostería está "chamuscada pero aún desafía al volcán en erupción". Lo que sea que eso signifique exactamente . Dicho esto, estoy de acuerdo con el punto de tu comentario; es solo otro factor a tener en cuenta si el OP siguiera con esta respuesta.

La red eléctrica de la isla incluye un sistema hidroeléctrico de almacenamiento por bombeo , ubicado cerca de la mansión. Aunque el resto de la red está fuera de línea, la conexión del generador hidráulico a la mansión todavía está en su lugar, y el sistema de gestión de almacenamiento por bombeo se activó cuando se perdió la conexión con el resto de la red.

Un sistema de almacenamiento por bombeo mueve el agua entre un área baja y un área alta para almacenar o generar electricidad. Cuando hay electricidad disponible de otras fuentes, se usa parte de ella para bombear agua cuesta arriba. Cuando necesita generar más energía, deja que el agua corra cuesta abajo a través de un generador hidroeléctrico. Dependiendo de la geografía local, podría bombear el agua cuesta arriba hacia un depósito de almacenamiento (es decir, un lago). O podría bombearlo fuera de un área de almacenamiento profunda como el pozo de una mina o una caverna.

La isla tiene un sistema de almacenamiento por bombeo porque la principal fuente de energía de la isla es variable (eólica o solar) o poco confiable (¿conexión a otra isla?). El océano serviría como una de las cuencas de almacenamiento. El otro extremo podría ser un lago ubicado cerca de la mansión (cuesta arriba del océano). En este caso, se quedarían sin capacidad de generación cuando el lago se vaciara.

Alternativamente, el otro extremo podría ser una caverna, un tubo de lava o una estructura subterránea similar que se haya utilizado como cuenca de descenso. En este caso, perderían la capacidad de generación una vez que la caverna se llenara. Sin embargo, tal vez la erupción haya abierto una fuga en la caverna y el agua esté desapareciendo en las entrañas de la tierra. En ese caso, podrían generar energía durante mucho tiempo, siempre que la entrada del generador coincidiera con la salida de la fuga.

Ash Manor podría funcionar con un generador de conversión de energía térmica oceánica , que es similar a un generador geotérmico pero aprovecha la diferencia de temperatura entre la superficie y las profundidades del océano. Dado que la instalación podría (por razones estéticas o de otro tipo) estar completamente bajo el agua, no sería obvio a primera vista.

Existiría el problema de llevar la energía al acantilado, pero tal vez haya cuevas marinas debajo de la mansión que transportan los conductos.

mansión junto al acantilado junto al mar

Otros sugirieron

  • "hidroeléctrico", pero para cualquier cantidad considerable de energía, la corriente tendría que ser bastante grande y crear una alta presión. Los ríos grandes en las islas pequeñas son difíciles de encontrar.

  • "almacenamiento bombeado": esto requiere entrada de energía para seguir funcionando.

  • Generador oceánico/de olas: está bien, pero tiene una eficiencia bastante baja.

Tomemos algo "híbrido": Central hidroeléctrica mareomotriz

Hay una enorme red de cavernas en el acantilado. Se llenan de agua durante la marea alta y se vacían durante la marea baja. Alguien ha sido lo suficientemente inteligente como para instalar generadores en la boca de estas cuevas.

El océano se encarga de bombear el agua hacia adentro o hacia afuera, y las turbinas son mucho más eficientes que los generadores de olas.

Está el problema de los momentos de equilibrio, cuando los motores se paran, dos veces al día, cuando el agua cambia de dirección. Puede proporcionar un cobertizo de baterías para ayudarlo a atravesar estos períodos, o usarlos como peculiaridades del sistema para la tensión dramática.

Una peculiaridad más interesante sería que, a menos que los "sistemas de back-end" se encarguen de ello, todos los motores trifásicos cambiarían de dirección según la marea. Los dispositivos monofásicos normales funcionarían normalmente.

Una turbina en un espiráculo.

"Es probable que se produzcan espiráculos en áreas donde hay grietas, como tubos de lava" https://en.wikipedia.org/wiki/Blowhole_(geology)

Hay una multitud de posibles ideas para esto, aunque supongo que quieres algo que sea un poco más interesante , echa un vistazo a estas:

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Oceánico/Generador de olas:

Este es muy simple, maravillosamente ingenioso y no se vería en los terrenos de la mansión.

Para tomar una cita de mi fuente citada, "La idea es notablemente simple: ancle un cable de cobre. Ponga un imán alrededor de él. Mueva el imán hacia arriba y hacia abajo (en este caso, ese es el trabajo que le queda a las olas). Esto induce un corriente eléctrica en el alambre"

Más información en la fuente citada.

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Hidroeléctrico:

También una solución simple e interesante. Canalizando agua de un arroyo cercano a un depósito y luego a través de un hidrogenerador que convierte la fuerza cinética en energía eléctrica. Esto se puede hacer sin una vista visible desde los terrenos de la mansión y presenta la preocupación adicional del nivel de agua restante en el depósito.

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Fuentes:

http://matadornetwork.com/change/8-ingenious-ways-of-generating-electricity/ http://www.greenoptimistic.com/hydroelectric-generator/