Confío en que Brandon Sanderson haya hecho su investigación: en su libro "The Rithmatist" , escribe sobre baterías de resorte en espiral que alimentan un tren de pasajeros. Me pregunto qué se podría lograr con un motor de resorte, en un mundo donde no se ha inventado el motor de combustión interna.
Específicamente:
¿Qué se necesitaría (tecnología y materiales: metalurgia, matemáticas, etc.) para construir un motor potente, como el que impulsaría un tren de pasajeros completo a velocidades prácticas para un transporte serio, digamos 50 millas por hora? ¿Cuánto tiempo duraría una batería (tenga en cuenta que Sanderson sabiamente puso la capacidad de cambiar motores/baterías. Se permite que un tren/barco se detenga durante un par de minutos y luego continúe)?
¿Qué tan poderosos podemos llegar a ser? ¿Podemos ir a 100 mph? ¿más? ¿Podríamos hacer que barcos, tanques y otras máquinas hambrientas de energía funcionaran con motores de resorte?
Piense en cuánto gas se puede ahorrar, el costo y el medio ambiente verde, etc...
EDITAR: Encontré un artículo donde se discute algo similar: ¿por qué no un automóvil de cuerda ? ?En mi pregunta, sin embargo, estoy hablando de un mundo donde los motores de combustión/eléctricos no existen.
Según Wikipedia, una batería de iones de litio moderna tiene una energía específica de 0,36-0,95 MJ/kg o 100-265 W·h/kg.
Según este trabajo de investigación bastante reciente , una batería hecha de resortes de nanotubos de carbono tiene una energía específica registrada de 6,7 kJ/kg, con un límite teórico de aprox. 0,67 MJ/kg, muy similar a las modernas baterías de iones de litio. Los nanotubos de carbono se encuentran entre los materiales más óptimos para el almacenamiento de energía mecánica, por lo que ese valor está cerca del extremo superior del almacenamiento de energía mecánica.
Una locomotora moderna típica pesa alrededor de 100 toneladas y su motor tiene una potencia de salida de 2-3 MW. Por lo tanto, para alimentar una locomotora de 3MW a plena potencia durante una hora, necesitará 3 MW-hora de energía o una batería completamente cargada con un peso de al menos 11,3 toneladas. Para 2 horas se necesitan 22,6 toneladas de batería y así sucesivamente. Los modernos motores de locomotoras de alta velocidad pueden tener un rendimiento y un requerimiento de energía aún mayores.
En conclusión : si bien parece posible tener trenes mecánicos alimentados por baterías, incluso para viajes de varias horas, el peso de una batería siempre reducirá su eficiencia y, por lo tanto, dichos trenes en general utilizarían más energía que un tren eléctrico equivalente actual. . Dado que los trenes van por vías fijas de todos modos, agregar líneas eléctricas estáticas y deshacerse de las baterías es una mejora obvia.
Las baterías de los coches y otros vehículos que no tienen que seguir trayectos fijos no pueden ser alimentadas por líneas eléctricas estáticas y siempre tienen que llevar su propio combustible o baterías. Como muestra el desarrollo actual, los automóviles alimentados por batería, etc., todavía son posibles y económicos en comparación con los equivalentes alimentados por combustión.
Piense en cuánto gas se puede ahorrar, el costo y el medio ambiente verde, etc...
¿Dijo Sanderson cómo debían enrollarse los resortes? Esto requeriría tanto esfuerzo como el que soltarían los resortes en uso. Digamos que se usaron caballos para enrollar los resortes, ¿por qué no simplemente usar caballos para tirar del tren de pasajeros?
Supongo que se podrían utilizar algunas formas de energía natural, por ejemplo, energía hidroeléctrica en lugar de hidroeléctrica. Nuevamente, debe transportar los resortes al punto de uso. Los resortes tienden a ser pesados . El transporte de resortes por fuerza de resorte parece contraproducente.
EDITAR
La energía que sale es igual a menos que la energía que entra. La energía del resorte se desarrolló completamente cuando los relojes funcionaban con resortes y los juguetes mecánicos eran populares. Un juguete de relojería podría ir muy rápido pero solo por un minuto o dos. Sin duda, sería posible tener un gran drag racer accionado por resorte. Estaría encendido durante unos segundos. Podrías tener una forma de transporte de mayor distancia que funcionara tan lento como un reloj. Reunir la velocidad y la duración sería imposible.
Nahshon paz
Tristán Klassen
Nahshon paz