沸騰する地球のためのエネルギー ソリューション

Jul 23, 2023

このグループには、エネルギーと気候に関する最も優れた思想家が集まります。 エネルギー業界の現状と今後の方向性について、賢明で洞察力に富んだ投稿や会話を楽しみましょう。

役職

発明者、閉じ込められた太陽エネルギーの負荷平衡化のための方法および装置 海洋熱エネルギー変換向流熱伝達システム 地球温暖化緩和方法 原子力支援...

国連事務総長のアントニオ・グテーレス氏は木曜日、記録を破る7月の気温は地球が温暖化段階から「地球規模の沸騰の時代」に移行したことを示していると発表した。

地球温暖化による熱の 93% が海洋に流出するため、海洋の熱の取り込みは地球の気候を評価するための重要な尺度です。 熱帯地方の海洋は熱成層が進んでおり、表面近くでは水が軽くなり、深いところでは水が濃くなります。

この構成は、熱、炭素、酸素、および水生生物に不可欠な栄養素の効率的な混合に対する障壁として機能します。

これらの成分を効率的に混合することで、気候変動のリスクをすべて排除しながら、現在化石燃料から得られているエネルギーの 2 倍のエネルギーを生産します。

熱成層された海洋は、地球温暖化による熱の一部を熱力学の法則に従って変換し、ヒートパイプを介して表面の熱を深海に移動させ、そこではもはや熱は存在しません。環境の脅威。

地球温暖化は熱力学の問題であり、熱力学の法則に支配されます。

第一法則はエネルギー保存則をシステムに適用するもので、地球温暖化を含むエネルギーがどのようにある形態から別の形態に変化するかがわかりますが、生成したり破壊したりすることはできません。

第 2 法則は、熱機関の可能な効率の限界を設定し、常に高熱の領域から低熱の領域へ向かうエネルギーの流れの方向を決定します。

ジオエンジニアリングは、環境を操作し、気候変動の影響の一部を相殺するように設計された一連の新興テクノロジーです。

これらの技術は通常、二酸化炭素除去と日射管理という 2 つのカテゴリに分類されます。

熱力学地球工学は 3 番目の方法です。 これは、紀元 1 世紀にギリシャのアレキサンドリアの英雄がエオリパイルで最初に実証したように、地球温暖化の熱を生産エネルギーに変換することです。

ヒーローがエオリパイルで重りを持ち上げることができることを示しましたが、1845 年に英国の物理学者ジェームス プレスコット ジュールは、落下する重りを使用して断熱樽内で外輪を回転させ、この機械エネルギーがどのように樽内の水の温度を上昇させるかを実証しました。

彼の熱に相当する機械的性質は、427 キログラムの質量が 1 G の重力場に対して 1 メートル落下し、1 キログラムの水の温度を 1 ℃上昇させることでした。

仕事と熱エネルギーの間のこの等価性は、熱力学の第一法則の定式化につながりました。

海洋の熱成層は、第 1 法則に従って、温暖化の熱の一部の仕事への変換を促進します。

熱を仕事に変換するプロセスは海洋熱エネルギー変換 (OTEC) と呼ばれ、ベースロード電力を供給できる数少ない無公害の再生可能エネルギー技術の 1 つです。

しかし、すべての OTEC が同じように作成されるわけではありません。

従来のOTECでは、水は巨大なパイプによって地表に運ばれ、タービンを通過した後に作動流体を凝縮させ、表面熱を利用して作動流体を最初に蒸発させて発電します。 このプロセスの熱力学的効率はわずか約 3% であり、冷水によって希釈された地表熱の 97% は極に向かって外側に分散され、北極の場合、1,000 年間で 4 度温められます。熱帯地方が同じ量だけ冷却されるのと同じ時間です。

この湧昇アプローチは、蒸発器と凝縮器に隣接する温水と冷水の両方を使用し、冷水を海面近くに投棄せず、直径が 1 桁大きいパイプを使用する熱力学的地球工学に比べて効率が少なくとも 2.5 倍低くなります。より小さいため、システム全体のコストが 3 分の 1 削減され、流体の 1/200 がポンプで送られ、これらの流体の寄生ポンピングロスが 3 分の 1 削減されます。