Dado suficiente líquido en forma de agua u otro medio adecuado, ¿sería práctico o factible el uso del análogo lunar de la energía geotérmica para alimentar una colonia lunar?
Wikipedia (referenciada) da una temperatura interna para el núcleo de la Luna de 1600-1700 K, lo que parece ser fácilmente suficiente para crear vapor para impulsar turbinas. A diferencia de la Tierra, no hay actividad volcánica cerca de la superficie, por lo que la perforación probablemente tendría que ser mucho más profunda, no estoy seguro de qué tan profunda.
Otros desafíos son los terremotos lunares y la falta de agua en el suelo. Lo que podría conducir a un mayor riesgo de fractura de una tubería y fugas de fluido de transferencia de calor (una Luna reseca filtraría los fluidos más rápidamente).
La perforación "mucho más profunda" tendría que ser de unos 900km para acercarse al núcleo. Nunca se ha intentado una perforación de esta escala en la Tierra. Una gravedad más baja lo hará más fácil pero no mucho más fácil, y tendrá que tener estaciones de bombeo de vez en cuando: ninguna tubería resistirá una columna de agua de 900 km de largo, incluso en la gravedad lunar.
Además de las dificultades que enumera, está llenar las tuberías con agua: para que valga la pena y no se enfríe a cero en los primeros 100 metros, las tuberías deben tener un diámetro razonable. Digamos, sección transversal de 1m 2 900.000 m de longitud, multiplicado por dos (arriba y abajo) son 1.800.000 toneladas de agua solo para llenarlo. ¿Cómo planeas llevarlo allí?
Claro, podría intentar generar electricidad en las profundidades y enviarla por cables. Esto requiere el calentamiento Sin embargo, el ciclo de enfriamiento del agua y mientras tenga calefacción disponible localmente, el enfriamiento podría plantear algunos problemas. No puede usar evaporación barata o convección. Estás prácticamente atrapado con la disipación en la roca nativa, una enorme rejilla de tubos delgados que conducen el calor hacia la roca lo suficientemente lejos de la "zona caliente" para que valga la pena. Cuanto más lejos llegues, más agua necesitarás.
Por otro lado:
En otras palabras, si no tuviéramos la opción de energía solar abundante, eficiente y barata, podríamos sentirnos obligados a buscar otras opciones como la geotérmica en la Luna. Sin embargo, actualmente, simplemente no hay razón para elegir una solución mucho más cara cuando se tiene algo tan barato y eficiente como la energía solar.
La primera pregunta es, ¿hasta dónde hay que perforar? Encontré un artículo que proporciona un perfil de temperatura razonable. Dado ese perfil, ¿hasta dónde tendríamos que llegar? Parece que la mayoría de las fuentes de energía geotérmica dependen del agua cerca del punto de ebullición, o ~400 K. Dado que, como punto de referencia, el modelo parece decir que necesitaríamos profundizar unos 70 km para lograrlo.
Entonces, ¿hasta dónde hemos llegado en la Tierra? Este artículo de Wikipedia hace referencia a un hoyo excavado de 12 km. ¡Eso está muy lejos de 70 km! ¡Y eso requiere mucha maquinaria pesada para lograr esta hazaña!
En pocas palabras, se podría hacer, y probablemente se hará algún día, pero hay formas mucho más prácticas de obtener energía por ahora.
No es el mismo tipo de geotérmica, pero: las bombas de calor de fuente terrestre, también conocidas como bombas de calor geotérmicas , podrían tener usos potenciales para calentar y enfriar edificios de hábitat. Estas cosas usan el suelo como disipador de calor y fuente de calor. También son reversibles, de modo que la refrigeración de los edificios añade calor a la roca y la tierra alrededor de las tuberías, que luego pueden recuperarse (con algunas pérdidas) para calefacción. Requieren una fuente de energía para las bombas.
Esperaría que la falta de humedad en el "suelo" lunar reduzca la conductividad térmica, por lo que es posible que se requiera una disposición más densa. Comúnmente se usan tuberías enterradas, sin embargo, también se usan perforaciones en roca sólida y pueden ser más apropiadas. Menos conductividad en realidad puede reducir la pérdida de calor más allá del rango efectivo de los intercambiadores de calor.
(PS agregado) Este tipo de sistemas pueden funcionar únicamente como almacenamiento de energía térmica, pero con mayor frecuencia utilizan calefacción y refrigeración estacionales del subsuelo. A la profundidad correcta, deberían poder usar el calor del día lunar que persiste lo suficiente como para durar una noche lunar.
¡No necesitarías usar agua! Podrías usar el metano y otros hidrocarburos que podrían usarse. Tienen puntos de congelación mucho más bajos.
La Luna realmente no tiene suficiente dínamo interno para hacer que la energía térmica lunar (el equivalente de la Luna a la energía geotérmica) sea viable.
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