Dado que las etiquetas basadas en la ciencia y de verificación de la realidad están en este, comenzaré con la refutación obvia:

Como roca líquida, el magma es muy pesado. Prácticamente no hay ninguna situación que justifique transportarlo fuera de un pozo de gravedad, porque la energía gastada al hacerlo sería mayor que la energía que podría extraerse de él.

La única excepción potencial en la que puedo pensar sería si el manto del planeta (antes del Cataclismo) fuera fantásticamente radiactivo. Los volcanes, antes de que el planeta estuviera completamente arruinado, eran tan peligrosos como la fusión de un reactor. Sospecho que podría tener problemas con la criticidad natural si el núcleo de un planeta está compuesto principalmente de materiales fisionables (o incluso materiales más densos), pero proporcionaría una justificación para recoger las cosas para volar a la órbita; los fisionables proporcionarían una fuente de energía que probablemente sería más valiosa que la energía gastada para ponerlos en órbita, siempre que tenga reactores realmente eficientes.

Es mejor que genere la energía en el planeta y transmita la energía a la estación a través de microondas.

El reverso de este artículo. Estás creando la energía en el planeta y enviándola al espacio. https://phys.org/news/2015-03-japan-space-scientists-wireless-energy.html

Hay un tipo específico de estación espacial para el que esto tendría mucho sentido, a saber, una "fuente espacial", aunque esto puede diferir de su visión original.

En esta situación, tiene una gran torre que sobresale en el espacio (aunque no necesariamente) que se mantiene en alto por un flujo constante de lava a través de una tubería, la mayor parte de la energía gastada forzando la lava por esta tubería se recupera en su camino de regreso. abajo. En la parte superior de esta torre tienes tu estación espacial que tiene un gran conjunto de radiadores y un motor esterlina (u otro calor). Este motor de libra esterlina toma el "frío" del espacio del radiador y el "caliente" de la lava y lo utiliza para producir electricidad. Esto soluciona el problema de la gran masa de la lava, ya que se necesita mucha masa para que una fuente espacial funcione de todos modos y se recupera gran parte de la energía que gasta para sacarla de un pozo de gravedad.

Esto sería útil en un par de formas.

• Es un ascensor semiespacial capaz de servir como plataforma de lanzamiento para naves espaciales.
• Puede enviar parte de su energía de regreso a la superficie del planeta para proporcionar energía a cualquier instalación allí (especialmente si este planeta volcánico está cubierto de nubes de hollín o gases de efecto invernadero, lo que parece probable).

La tecnología que necesita para esto: una tubería (de baja fricción) que pueda transportar lava, generadores mecánicos razonablemente eficientes y algunas piezas que hemos tenido durante décadas.

La estación espacial en la parte superior de la fuente espacial también puede contener otras instalaciones, obviamente.

Energía geotérmica

Poner un fluido en contacto con alguna parte caliente de la tierra. Recuperarlo cuando esté caliente. Use este diferencial para generar energía, ya sea a base de vapor o de bomba de calor. Esta es una forma ahora común de obtener energía del subsuelo de la tierra . Islandia obtiene gran parte de su energía de esto.

En tu caso, podrías utilizar la lava del suelo para generar energía barata, y almacenarla en algo más fácil de transportar, como el hidrógeno .

Ejemplo:

En el suelo, toma un poco de lava, ponla cerca del agua y usa el vapor para crear electricidad.

Luego usa esta electricidad para crear algo de hidrógeno. Póngalo en latas y envíelo al espacio.

Ventaja La energía que obtienes por kilo es mayor y más utilizable que enviando rocas calientes al espacio. Además no se enfría, por lo que puedes usarlo más tarde.

Problema El hidrógeno necesita oxígeno para producir energía, el oxígeno escasea en el espacio.

Notas: Su problema es, de hecho, similar al problema que enfrentamos en la tierra.

1. Los lugares donde hay energía barata disponible (desiertos soleados para fotovoltaica o mares ventosos para energía eólica) no son donde se necesita energía. Así que tenemos que transportarlo.
2. Momentos en los que se necesita energía, no siempre es cuando está disponible (el sol se pone cuando la gente enciende las luces y los televisores). Así que tenemos que almacenarlo.

Dado que los comentarios sugieren que está dispuesto a considerar soluciones que dejen el magma en el planeta, tengo lo que creo que es una solución bastante elegante: convierta sus estaciones espaciales en contrapesos para un ascensor espacial y construya un termopar en la correa . .

Requisitos tecnológicos: debe poder construir un cable de ascensor muy fuerte y muy ligero de al menos 40.000 km de largo. Los nanotubos de carbono suelen ser el material elegido para entornos que utilizan ascensores espaciales.

También debe poder construir un ancla en la superficie del planeta que no se vea afectada por el magma líquido que fluye sobre él. Este problema también se resuelve fácilmente con compuestos de carbono avanzados.

Finalmente, necesita un buen superconductor a temperatura ambiente para su termopar. Esto puede correr hasta el interior del cable de su elevador y conectar un extremo al magma líquido y el otro a los tramos superiores fríos de su correa. Necesito investigar un poco más aquí porque CREO que en realidad querría que su extremo 'frío' del termopar estuviera realmente en la alta atmósfera, en lugar de en el espacio real, ya que en la alta atmósfera puede confiar en alta velocidad vientos para generar MUCHO intercambio de calor convectivo donde en el espacio solo puede usar radiación, lo cual (nuevamente, PIENSO) es más limitante en esta aplicación.

En cualquier caso, esta solución le brinda una fuente de energía basada en magma muy efectiva que no tiene partes móviles, lo que la hace extremadamente confiable.

Dos posibles usos vienen a mi mente:

1. Utilizar el magma como termostato de alta temperatura en un ciclo Rankine . En términos simples, use el magma para calentar agua a presión y use el vapor (sobre)calentado en una turbina. Use el espacio como disipador de calor de baja temperatura, construyendo radiadores sobre la atmósfera.

2. Use el magma como emisor de IR y use algún tipo de dispositivo basado en el efecto Seebeck para generar electricidad. Nuevamente, use el espacio como disipador de calor de baja temperatura, construyendo radiadores sobre la atmósfera.

# 1 data mucho antes que el viaje espacial, por lo que no debería ser un problema dominarlo para una civilización que viaja por el espacio.

#2 ha sido ampliamente utilizado para equipos espaciales cuando no hay otro generador de energía viable disponible.

En ambos casos, no me molestaría en transportar el magma fuera del pozo de gravedad del planeta. Solo necesitará alejar el fluido de la superficie para enfriarlo irradiándolo al espacio. Aunque aún requiere energía, está moviendo menos masa que transportando volúmenes enteros de magma. Y transportar la energía, que no tiene masa, es menos difícil, ya que puede usar microondas o rayos láser.

Si el planeta ya ha pasado el punto de no retorno para el sostenimiento de la vida humana, ¿es posible empeorar aún más el 'problema' y, por lo tanto, encontrar una solución?

Utilice la electrólisis de alta temperatura para producir hidrógeno en abundancia en todo el planeta. Esto, por supuesto, requiere calor (que parece que tienes en abundancia) y probablemente agua (que si el planeta estuvo habitado anteriormente, probablemente también exista, tal vez en depósitos subterráneos masivos).

Un escenario posible puede ser que con toda la actividad volcánica/geotérmica, se bombearan muchos gases pesados ​​a la atmósfera, haciéndola increíblemente densa. Esto, junto con una gravedad apropiadamente fuerte, permitiría que el hidrógeno flote naturalmente hacia la parte superior de la atmósfera y que el oxígeno sea otra capa debajo, donde las estaciones espaciales que rodean el planeta podrían recolectarlo para obtener energía. Lo bueno de esto es que no es necesario ningún mecanismo de almacenamiento y podría generar ideas de trama interesantes donde hay "parches" más densos de hidrógeno, lo que permite la competencia de recursos que cambia constantemente.

Si bien no es un sistema increíblemente eficiente, se podrían realizar mejoras, como un suministro más directo utilizando tuberías reales o algo más exótico (no estoy seguro de la ciencia ficción de su mundo según las etiquetas). Avance de la trama: estos también podrían ser diseños en los que se está trabajando actualmente para ser presentados en el futuro.

Como beneficio adicional, también ha resuelto cómo proporcionar agua a los habitantes de su estación espacial, ya que es un subproducto del proceso de celda de combustible de hidrógeno.

Otra idea posible de la trama sería que la fina capa de N2 que separa el oxígeno de la capa de gas hidrógeno podría alterarse o desgastarse naturalmente y convertirse en una amenaza de un "evento" atmosférico catastrófico.

Un poco de ciencia detrás de las capas de gas.

¿ Fluctuación magnética ?

Admito que realmente no sé lo suficiente sobre esto para proporcionar un estudio de viabilidad sobre este método. Pero como la etiqueta está basada en la ciencia , aquí va.

Con el magma de los planetas ahora fluyendo en la superficie como lava, los polos y campos magnéticos están en un estado de flujo constante. A medida que estos campos magnéticos cruzan el metal conductor, se genera electricidad. Entonces, en lugar de tomar directamente el calor del planeta, use los campos magnéticos de los flujos fundidos para generar electricidad en el espacio.

LÁSER

Lasers es la respuesta para todo lo relacionado con la ciencia ficción. A decir verdad, podría simplemente usar paneles solares modificados para recolectar el calor irradiado del planeta directamente, pero esa no es la mejor manera de hacerlo. Aquí es donde entran los láseres. En realidad, hay más de una forma de usar los láseres para aprovechar la energía del magma, así que te daré ambas y te dejaré decidir.

La primera opción es disparar el láser al espacio, con el láser alimentado por algún tipo de convertidor de energía térmica. Puedes usar una máquina de vapor o termopares , tu eliges. Luego, apuntas el láser a lo que sea que haya en el espacio que puedas usar como energía. Puede apuntar el láser a los paneles solares, lo cual está bien, pero requiere celdas de batería y otras cosas y no es mi primera opción.

Personalmente, dispararía este láser a una torre de sal modificada que está en el espacio. Puede almacenar energía térmica para usarla como energía eléctrica más adelante, de manera más eficiente que las celdas de almacenamiento y con menos mantenimiento. Además, si el láser necesita reparaciones, tiene una reserva de energía para usar hasta que el láser vuelva a estar operativo. Además, no tiene que usar sal, así que investigue si hay algo que pueda funcionar mejor para usted.

De acuerdo, esas son las formas de usar un láser disparando al espacio, pero ¿qué pasa si una atmósfera densa bloquea el láser, o quieres una fuente de energía que dure mucho tiempo incluso lejos del planeta? Bueno, por suerte para ti, hay una manera de sacar mucha energía del planeta en una forma condensada y utilizable.

Resulta que los láseres se pueden usar para crear fusión nuclear . Hasta ahora, solo usamos hidrógeno para crear helio, pero con solo pequeños avances en la tecnología, podríamos crear fácilmente materiales como el uranio, que es útil como combustible nuclear. Por supuesto, si nuestra fusión funciona con una fuente de energía que consume nuestros propios recursos, no funcionará, pero en cuanto a llevar la energía de un planeta al espacio, esta es una buena forma de manejarlo.

Sé que no es exactamente lo que preguntaste, pero otros han cubierto la plausibilidad de 'levantar' materiales pesados ​​​​para ponerlos en órbita como depósitos de calor.

La única posibilidad que podría imaginar es impulsada por una erupción.

Por ejemplo, un planeta con una gravedad suficientemente baja (y volcanes suficientemente fuertes) para que el magma alcance el 'espacio', ya sea en una órbita baja o incluso en una velocidad de escape potencial.

Entonces tendría un doble golpe: su 'envío' de magma caliente (más o menos) llegaría a la plataforma de forma gratuita (o al menos, a un costo más bajo que un impulso a la órbita), y también estaría reduciendo 'pérdida de masa' del planeta, porque cualquier planeta que arroje su propia masa a una velocidad superior a la de escape se reducirá.

Para ejemplos del mundo real, mira a Io:

https://en.wikipedia.org/wiki/Volcanology_of_Io

Las temperaturas y presiones más altas de los respiraderos asociadas con estos penachos generan velocidades de erupción de hasta 1 kilómetro por segundo (0,62 mi/s), lo que les permite alcanzar alturas de entre 300 y 500 kilómetros (190 y 310 mi).[57] Las plumas de tipo Pele forman depósitos superficiales rojos (de azufre de cadena corta) y negros (de piroclásticos de silicato), incluidos grandes anillos rojos de 1000 kilómetros (620 millas) de ancho, como se ve en Pele

Sin embargo, tenga en cuenta que 1 km / seg es menor que la velocidad de escape de Ios, por lo que los resultados del lanzamiento de masa terminan eventualmente en la superficie, a menos que Júpiter "interfiera".

https://www.reddit.com/r/askscience/comments/1gkiz3/could_a_volcano_eruption_theoretically_be/

Dado que ya ha realizado parte del "levantamiento pesado" desde el suelo hasta la órbita cercana, le resultará un poco más fácil aprovechar la energía.

El generador de energía en sí podría ser algo de tecnología bastante baja: una máquina de vapor. Esta es probablemente la forma más eficiente de extraer trabajo de un diferencial de calor.

Ahora los problemas:

1. Llevar magma al espacio es ridículamente costoso. Si tiene un ascensor espacial, puede reutilizar parte de esa energía dejando caer la roca gastada como contrapeso, pero sigue siendo un drenaje.

2. El magma se enfría tan pronto como sale del suelo. Idealmente, desea que el generador esté lo más cerca posible de la fuente.

3. Enfriamiento: para usar un diferencial de calor, debe descargar calor en algo frío. O necesita un suministro constante de agua o necesita recuperar y condensar el vapor dejándolo enfriar usando aire. Ambos son difíciles de encontrar en el espacio. Puede descargar el calor irradiándolo como infrarrojo, pero es más lento y tensa un sistema que ya es muy crítico: si pierde una bomba de calor, su vivienda de repente se calienta mucho. (El calor residual ya es un problema en el espacio de todos modos; esto solo lo empeora). espacio.))

En resumen, probablemente sería una mejor idea colocar las turbinas del lado del planeta y luego usar láseres de microondas para enviarlos a los colectores de la estación espacial. Hay algo de desperdicio, pero es mucho más eficiente y seguro.

Si la superficie es demasiado activa para construir, es posible que deba colocar las plantas de energía en grandes dirigibles que puedan moverse a un lugar seguro según sea necesario. (Pero eso ya iba a ser un problema si solo tiene la infraestructura de recolección de magma en el suelo).

1. Como ya se ha dicho, el primer problema que tienes es el de llevar tu magma al espacio. Generalmente, la roca fundida no tiene suficiente energía para poder levantar su propia masa muy lejos, y mucho menos al espacio. Se necesitarían desarrollos en la tecnología de manipulación de la gravedad para explicar cómo las máquinas pueden levantar el magma.
2. Levantado de la superficie del planeta no es lo mismo que estar en órbita. Las cosas en órbita real se mueven muy rápido, por lo que los drones también tendrían que acelerar el magma a velocidades orbitales, además de levantarlo. Y si ya tiene un sistema para levantar y acelerar esa cantidad de magma hacia el espacio sin gastar mucha energía, su estación espacial probablemente no necesite mucha energía para empezar, lo que podría ser una ventaja.
3. Desde una perspectiva termodinámica, cualquier sistema de generación de energía que dependa del calor es en realidad proporcional a la diferencia de temperatura entre la fuente (magma) y el disipador de calor. Debido a esto, una tecnología clave que necesitarían es la capacidad de irradiar ese calor al espacio muy rápidamente. La invención de una innovadora tecnología de radiadores podría muy bien ser la clave para hacer viable ese tipo de sistema.
4. Cuando enfrías el magma, se convierte en roca, ¿qué haces con el combustible gastado (rocas)? Si simplemente los tira por la ventana, con el tiempo habrá un cinturón de asteroides literal de magma gastado formando un anillo alrededor del planeta.

Varias respuestas han sugerido energía geotérmica para generar energía eléctrica, que luego podría enviarse al espacio a través de un láser o un transmisor de microondas, pero una objeción en los comentarios es que no hay un "sumidero frío" para que funcione un motor térmico de ciclo de Carnot.

Este problema puede superarse mediante el uso de materiales especiales que están diseñados para irradiar a temperaturas específicas a las que la atmósfera local es transparente. Esto se ha demostrado en principio y varias empresas están trabajando ahora para comercializar esta tecnología. Esencialmente, el radiador en el suelo está "acoplado" radiativamente al espacio, que tiene una temperatura de 2,7 K. Suponiendo que el radiador sea razonablemente eficiente, el problema de un "sumidero frío" está prácticamente resuelto.

Supongamos un plannet casi del tamaño de la tierra (r = 6000 km) pero sin un núcleo de hierro. La densidad del plannet es en promedio similar al dióxido de silicio (2650 kg / m ^ 3). Esto pone la masa total del plannet (MP) en 2,4 * 10^24 kilogramos.

La atmósfera del plannet se ha desprendido, por lo que puede orbitar a una velocidad increíblemente baja de 150 km (la ISS está a unos 400 km)

Sin atmósfera, los satélites scooper se mueven en órbitas elípticas llevándolos de un lado a otro entre la superficie y la estación sin energía adicional. Cuando recogen su carga útil de lava, deben usar algo de energía para elevar su carga útil. Cuando llegan a la estación, su energía se repone desde el reactor de calor alimentado por lava en la estación.

La energía (E) para levantar un kilogramo de material del suelo a una altura de 150 km es MP * 1kg * G * (1/r + 1/(r + 150km)) = 651 kilojulios

Digamos que la temperatura de la lava es de 1500 kelvin y que el lado frío del reactor de su estación funciona a 300 kelvin. Supongamos también que el reactor funciona al 90% del máximo teórico (eficiencia de Carnot). La eficiencia del reactor (N) es entonces 1500 K / (1500 K + 300 K) * 90% = 75%.

Si el reactor tiene una eficiencia del 75 %, debe producir al menos E/N = 651 kJ/75 % = 868 kJ/kg de material para salir adelante.

El único requisito que queda es que el calor específico del material de lava sea superior a 868 kJ/kg/1200 kelvin = 0,72 kJ/kg.

El dióxido de silicio en sí mismo apenas cumpliría con el requisito. Pero con algunas impurezas de litio para aumentar el promedio, tendría energía extra.