¿El método más eficiente para almacenar energía con agua en la Luna?

Encontré una gran caverna debajo de mi casa lunar. Tiene varios cientos de pies (un par de cientos de metros) de profundidad y es bastante grande. Hay un gran depósito de hielo en el fondo. Puedo calentarlo a temperaturas que mantendrán el agua líquida durante el ciclo día/noche.

Sabiendo que el ciclo lunar día/noche es 29,5 días terrestres, tengo la mitad de ese tiempo cuando puedo recolectar energía solar, y la mitad de ese tiempo tendré que depender de la energía almacenada.

En la Tierra, el agua se usa para alimentar cosas, a veces se represa un río para generar energía hidroeléctrica, en otros casos , se usa la electrólisis para crear combustibles como el oxihidrógeno. En última instancia, todas estas fuentes de energía tienen sus raíces en la energía solar.

Tengo algunas opciones diferentes para almacenar la energía solar del día lunar en el agua.

  1. Puedo usar una bomba para elevar el agua hasta la parte superior de la caverna. Por la noche dejo caer el agua a través de una turbina y genero electricidad.
  2. Puedo usar electrólisis y separar el H y el O y luego quemarlos para crear calor, hacer vapor para hacer girar una turbina y generar electricidad.

Hay varias combinaciones y probablemente algunas opciones que no he considerado.

Supongamos que necesito que me devuelvan toda mi energía como electricidad, no como energía mecánica ( es decir, no estoy usando una rueda de agua para accionar mecánicamente mi purificador de aire )

Con la tecnología actual/moderna alrededor de 2020, ¿cómo puedo almacenar y recuperar de manera más eficiente la energía solar en el agua en la luna?

Si obtiene H2 y O2, entonces es mucho más eficiente usar una celda de combustible.
Se necesita una gran cantidad de energía solo para licuar ese hielo, y una fuente de energía constante solo para mantenerlo líquido contra las superficies de las paredes de -20 grados. Además, es muy poco probable que encuentre bolsas de hielo tan cerca de la superficie en cualquier lugar que no sea cerca de los polos, ya que la temperatura subterránea en otros lugares es de -15 a -20 ° C, y a esas temperaturas el hielo se sublimará con bastante rapidez. Tampoco es probable que un vacío o tubo cerca de la superficie sea hermético al gas, ya que las capas superiores de la luna están muy rotas y son porosas.

Respuestas (1)

El método uno se usa actualmente en este planeta. Las bombas mueven el agua a un depósito cuando las tarifas de electricidad son más bajas y la demanda es baja, absorbiendo el exceso de energía del generador. Cuando la red requiere energía adicional más allá de la capacidad de los sistemas de generación actuales, se permite que el agua fluya, haciendo girar los generadores de turbina de la manera que usted describe. En ese punto del ciclo, las tarifas son más altas, lo que hace que las pérdidas inherentes al bombeo sean aceptables en relación con la ganancia.

Es probable que las pérdidas de energía en la electrólisis sean mucho mayores que en el bombeo, especialmente considerando el volumen de agua necesario para generar suficiente hidrógeno y oxígeno a un nivel suficiente para producir vapor para impulsar una turbina. La cantidad de puntos perdidos también aumenta en este método.

Sospecho que esta pregunta se adapta mejor a la SE para ingeniería. ¿Cómo has podido ocultar tu existencia en la luna?

RE: "¿Cómo has podido ocultar tu existencia en la luna?" No ha habido visitantes en algunas décadas. existir en la luna sin ser visto no es el desafío, conseguir que se realicen las entregas sin que se noten los cohetes ese es el desafío.
+1 es un buen comienzo en una respuesta, pero tal vez incluya algunos números concretos y referencias que los respalden. Considere también el impacto de una menor gravedad sobre la energía potencial del agua con el cambio de altura. Considere también los cambios de fase en diferentes lugares. ¿Qué pasa si separo el H & O en la parte inferior y lo quemo en la parte superior? Puedo obtener energía de la misma gota de agua dos veces en el ciclo (no digo que esta sea la mejor opción, pero es una opción)
@JamesJenkins Sigo pensando que debería haber alguna forma de usar el cambio de fase líquido/sólido como una forma de almacenar energía, pero soy malo en termodinámica. Las temperaturas del subsuelo lunar son de aproximadamente 255 K cerca de la superficie y aumentan aproximadamente 1,3 K por metro de profundidad (desde aquí ), por lo que hay varias temperaturas por encima y por debajo de 273 K disponibles en las paredes de su caverna de 200 metros de profundidad si uno hizo un poco de perforación. Quién sabe, podría ser líquido en el fondo, y suponiendo que la caverna esté sellada y con la evaporación, ¡incluso podría haber lluvia!