Tecnología para crear energía para un pueblo de 200 personas a largo plazo

Plantas de energía

lo sembraron con plantas modificadas genéticamente que producen naturalmente una amplia gama de medicamentos

Mantenga la idea de las plantas modificadas genéticamente y haga que su colonia confíe en la tecnología orgánica para la generación de energía. La tecnología orgánica tiene varias ventajas sobre la tecnología normal que le permitirían cumplir con los requisitos que está buscando. Los nanobots y las máquinas tienden a depender de metales y elementos raros, que tienden a no estar distribuidos uniformemente en el manto de un planeta. Sin mencionar que los metales raros tienden a no ser fácilmente accesibles y requieren mucho procesamiento para que sean útiles. Como tales, incluso con nanobots que se reparan a sí mismos, sería difícil encontrar los materiales localmente para mantener su hogar.

Generación de energía

Haga que la planta use la fotosíntesis para generar energía para mantenerse con vida y confíe en otras fuentes de energía para generar energía que pueda sustentar a la aldea. Dado que las plantas suelen tener fácil acceso al agua, recomiendo agitar con la mano una versión orgánica de un reactor de fusión alimentado por deuterio para suministrar energía a la aldea. La energía generada correría cerca de la superficie de áreas especiales de la planta donde los aldeanos podrían apuñalar tomas de corriente para suministrar energía a sus diversos dispositivos.

Ciclo de vida de la planta

Dado que es orgánico, puede repararse y curarse por sí mismo, también podría ser modificado genéticamente para que no muera de vejez. Las plantas de energía aún podrían morir por un desastre natural, accidentes o intencionalmente. Para contrarrestar esto, haz que la planta produzca semillas. La planta mantendría al menos una semilla almacenada en sí misma en un momento dado, de modo que si muere, la semilla podría iniciar una nueva planta de energía. La planta también tendría semillas de fácil acceso para los humanos, de modo que si encuentran un lugar al que le falta su planta de energía por cualquier motivo, podrían plantar una nueva ellos mismos.

Baterías de diamante radiactivo

El diamante genera electricidad de forma natural cuando se expone a la radiactividad. Por lo tanto, las baterías de diamante radiactivo se fabrican formando carbono-14 en diamante y encapsulándolo en diamante normal no radiactivo .

Estas baterías de diamante tienen un propósito muy específico: bajo consumo y vida extremadamente larga. Una batería AA no recargable estándar de veinte gramos almacena aproximadamente 13 000 julios y se agotará en aproximadamente 24 horas de funcionamiento continuo. Un diamante con un gramo de carbono-14 produciría 15 julios por día, mucho menos que una batería AA.

Pero la potencia de salida de la batería de diamante es continua y no se detiene. La batería de diamante radiactivo seguiría produciendo un 50% de energía después de 5.730 años, que es la vida media del carbono-14 o aproximadamente el tiempo que ha existido la civilización humana. Durante este tiempo, la batería de diamante habría producido más de 20 millones de julios. Y produciría otros 10 millones durante los próximos 5.730 años.

Entonces, si se construyera una rejilla de diamantes como una sola pieza que abarcara todo el planeta, conectando todos los Hogares, es posible que pudiera obtener suficiente energía del diamante para satisfacer las necesidades de la población. La red tendría que contener suficiente material radiactivo para que su salida fuera suficiente, por lo que tal vez las montañas de diamantes podrían ser parte de la red, o los bancos de diamantes subterráneos masivos, o tal vez el planeta mismo podría estar hecho de diamantes en su interior, con una forma similar a la de la Tierra. terraformación en las capas superficiales.

Repostaje

Tal vez si desea que la sociedad dure más que la vida útil de las baterías, podría hacer que los filántropos reemplacen periódicamente el diamante gastado con diamante nuevo cada 5000 años más o menos. Esto podría hacerse tal vez en relativo secreto, o tal vez podrían ser vistos como dioses. Tal vez incluso si tuvieras todo el planeta hecho de diamante, los equipos de reemplazo podrían terraformar el viejo diamante y reemplazarlo con diamante nuevo.

Factibilidad

La factibilidad de esto dependería de cuánta energía necesitara su sociedad; eso dictaría cuánto diamante se necesitaría. Por lo tanto, cuanto menos energía necesite, más pequeñas deberán ser las unidades de diamante y, por lo tanto, más plausible será reemplazarlas fácilmente en el futuro.

No obstante, uno puede asumir que sus filántropos científicamente avanzados continuarán avanzando tecnológicamente durante la primera vida media del diamante, por lo que son más de 5,000 años para que desarrollen una terraformación a una escala mucho mayor para reemplazar el diamante gastado. Entonces, incluso si tuvieras todo el planeta hecho de diamantes en su interior, tal vez en 5.000 años o 10.000 años, la tecnología del filántropo sería suficiente para reemplazar el diamante gastado.

Comencemos estimando cuánta energía necesitaría realmente cada pueblo.

Ahora asumo que cuando dices que los Hearths generan "energía aparentemente infinita", te refieres a que crean suficiente para abastecer constantemente a cada aldea.

Si este es el caso, primero debemos averiguar cuánta energía realmente necesitarían.

Dado que no incluyó ninguna cifra aparte del entendimiento de que estos aldeanos viven vidas generalmente modestas, comencemos tomando el promedio mundial (la pobreza absoluta de la mayor parte del mundo debería equilibrar la exuberancia del oeste) consumo de energía por hogar por año : sobre 3500Kwh. Digamos que cada aldea tiene 35 hogares (que pueden dejar espacio para que cada uno albergue aproximadamente a 6 personas, tal vez 2 abuelos, 2 padres y 2 niños) y 5 edificios adicionales "similares a hogares" (escuelas, centros de actividades, etc.) eso es 40 "hogares" en total o un consumo total de 140,000Kwh o 140Mwh por año. Fácilmente obtenible.

Ahora exploremos algunas posibles fuentes de energía.

Si desea que estos hogares duren varios miles de años sin mantenimiento, entonces ya tenemos que eliminar varios métodos de producción de energía: a saber, combustibles fósiles y nucleares como el carbón y el petróleo.

Y el problema con su idea de una red geotérmica es que sus pueblos están demasiado cerca, tendría que esperar una fisura geotérmica viable aproximadamente cada 50 millas, lo cual no es realmente posible a menos que su planeta sea realmente diferente al nuestro (hay también es el problema con el cambio de suelo que haría que muchos quedaran inutilizables sin ajustes después de solo unos pocos siglos).

Finalmente aquí está el problema, no la producción de energía, sino la durabilidad.

No importa qué método de producción de energía elija, un pequeño terremoto o incluso el simple desgaste podría desalojar fácilmente un componente vital de estos hogares, dejándolos inútiles sin ese pequeño ajuste.

Incluso si reconocemos que la tecnología de este futuro es mucho mayor que la nuestra, aún tendría que ser tan avanzada para poder garantizar que cada hogar permanezca operativo durante milenios de abandono; para poner esto en perspectiva, casi todas (con la excepción de la energía fotovoltaica que teóricamente puede durar más) las plantas de energía actuales están diseñadas para durar menos de un siglo, eso con mantenimiento constante, reemplazo de piezas, supervisión y experiencia en la industria.

Si solo uno de estos hogares fallara, eso seguramente significaría que los aldeanos afectados irían a la guerra con los pueblos cercanos por los recursos necesarios y derrotarían por completo el propósito de la configuración del planeta.

Acéptalo, incluso para el futuro lejano esto simplemente no es muy factible.

Además, quiero que estas cosas sean enormemente duraderas, que duren miles de años sin el mantenimiento de los humanos. ¿Es eso posible sin la presencia continua de la IA y un montón de nanobots de mantenimiento?

Si desea un ejemplo de lo que es capaz de durar miles de años sin el mantenimiento de los humanos, podemos mostrar nuestro inventario .

Literalmente, hoy en día no existe tecnología moderna que se perciba como capaz de generar energía durante miles de años. Claro, podemos obtener isótopos nucleares que generarán energía radiactiva durante tanto tiempo, pero la maquinaria para convertir eso en energía ciertamente se descompondrá.

Por supuesto, tienes un grupo de personas que literalmente han volado a otro planeta. Esto implica un viaje más rápido que la luz, en cuyo caso todas las apuestas están canceladas y puedes simplemente saludar con la mano a los Hearths, o implicó un viaje de varios miles de años a través del espacio, ¡en cuyo caso han descubierto cómo construir cosas para durar!

Diría que, dado todo eso, el esfuerzo de hacer una fuente de energía durante unos miles de años es literalmente una tontería. Recomiendo agitarlo a mano y nunca mirar atrás. Tienes fuentes de conflicto mucho más polémicas con respecto a las afirmaciones utópicas en el corazón del libro. Tus lectores deberían estar más que dispuestos a pasar por alto una o dos fuentes de energía.

Dada la tecnología actual, no existe una fuente de energía que dure miles de años sin mantenimiento. La energía geotérmica tiene una buena posibilidad de ser destruida por las razones que otros han mencionado anteriormente. Además, la energía geotérmica tiende a ser delicada y requiere mucho mantenimiento.

Solución 1: Energía solar de larga duración

La energía solar tiene la ventaja de que no hay partes móviles. También podría mantener todos los elementos del sistema de energía dentro o alrededor del hogar, lo que mitigaría el riesgo de daños por terremotos y otras cosas. Por otro lado, esos paneles solares son vulnerables a los eventos climáticos: granizo, tormentas severas, etc. También debe asegurarse de que nunca se ensucien demasiado o que la vegetación los cubra.

El salto tecnológico aquí es que los paneles solares se degradan con el tiempo. En un panel solar moderno, es posible que observe una reducción de la eficiencia de aproximadamente un 1 % a un 0,5 % por año. Esto significa que un panel solar de 10 años produciría un 10 % menos de energía que el día en que se instaló, mientras que un panel de 30 años podría producir un 30 % menos de energía. Además de eso, necesita baterías para almacenar energía para el uso durante la noche, y las baterías modernas se desgastan con el tiempo y eventualmente pierden la capacidad de mantener la carga.

Dado que tienes naves espaciales, probablemente puedas solucionar los problemas técnicos a mano. La energía solar y la energía de las baterías son áreas de investigación realmente intensas en este momento. Una buena respuesta sería que los paneles y las baterías están diseñados para "refrescarse" cada 1000 días cargándose y descargándose por completo. Eso requeriría un pequeño microcontrolador, pero no una IA.

Solución 2: Energía nuclear

La energía nuclear moderna requiere mucho mantenimiento, pero la gente ha estado hablando de reactores modulares pequeños desde hace algún tiempo. Algunos de estos están diseñados para ser máquinas autosuficientes y autónomas que se alimentan en la fábrica y luego solo están limitadas por la necesidad de reabastecimiento periódico. Se supone que un diseño altamente experimental llamado Reactor de onda viajera resolverá el problema del reabastecimiento de combustible al empacar suficiente combustible en un reactor para "quemarse lentamente" durante más de 100 años.

Estos también son relativamente compactos, en lo que respecta a los reactores nucleares, y podrían ubicarse cerca del hogar, minimizando el riesgo de terremotos y actividad geológica. También podrían enterrarse, minimizando el riesgo de mal tiempo.

El salto para su historia sería actualizar el diseño de onda viajera para almacenar miles de años de combustible en lugar de cien, lo que me parece bastante razonable dada una sociedad avanzada. Eventualmente se agotaría (a diferencia de la energía solar o geotérmica), pero considere cuánto progreso hemos logrado en los últimos 10,000 años. En algún momento, los hogares dejarían de funcionar, pero para entonces estas personas bien podrían tener su propia comprensión científica de la electricidad.

EDITADO para tener en cuenta las restricciones que faltan

Ubique Hearth sobre cuevas de murciélagos gigantes y agregue microorganismos benéficos que descomponen sus desechos en, entre otras cosas, metano. Al diseñar cuidadosamente el sistema de fisuras, puede suministrarlo a cámaras de combustión ocultas (para ocultar el fuego) debajo de los hornos de cocción. También suministraría calor para las viviendas.

El hogar es la punta de una sola barra grande de metal que se extiende hasta donde la corteza está muy caliente. Conduce el calor. La parte superior se mantiene caliente. Puedes hervir sopa en él.

¡No dejes que los niños se tropiecen con él! ¡Hace calor!