На глубине 600 метров, в темноте у побережья Калифорнии лежит огромная бетонная сфера. Она похожа на какой-то гриб, выращенный гигантской внеземной цивилизацией. Её стены могут выдержать давление в 77 раз больше атмосферного — так что она не боится даже шторма или землетрясения. От центра сферы к пляжу бежит большой провод, подключенный дальше к общей калифорнийской энергосети. Внутри сферы — не нефть, не газ, и не воздух. Она держит внутри морскую воду.
Целый ряд таких сфер — часть амбициозного проекта StEnSea (Stored Energy in the Sea) по балансированию энергетической системы целых государств. Здесь ученые решают главную проблему чистой энергии: как её хранить и распределять в те часы и дни, когда ветер перестаёт дуть, а Солнце закрыли тучи?
Гигантская батарея из бетона и воды
В доме на случай дождливых дней можно поставить Tesla Powerwall или что-то подобное. Такой аккумулятор, пусть и занимает достаточно много места, но может позволить вам пересидеть пару дней в отсутствие источника энергии. Но в масштабах целого города, а тем более — государства, это не работает. Здесь нужно сохранять энергию в чём-то по-настоящему гигантском.
В Британии такую проблему элегантно решили на электростанции Динорвиг (также известной как «Электрическая гора»). Это самый выгодный способ хранить энергию — через ГАЭС. По мере наличия избытков в национальной электросети, станция закачивает воду вверх в большое озеро. А если энергии начинает не хватать, скажем, в часы пик, когда люди возвращаются с работы, — озеро опустошается, вода по пути вниз крутит гигантские турбины, и всей стране снова начинает хватать электричества.
Самый большой аккумулятор в Британии — озеро
Проблема с этим одна: не все могут найти такое идеальное озеро посреди гор, чтобы качать в него воду. Нужен резервуар сверху, и резервуар снизу. Но проект StEnSea нашел способ создать похожие условия вообще в любом водоёме.
Концепция на удивление проста. На дне лежит полая бетонная сфера высотой с 5-этажный дом. Когда есть избыточная энергия — скажем, от близлежащей морской ветровой станции — она используется для откачки морской воды из сферы. Внутри создается состояние, похожее на вакуум. А потом, когда энергии не хватает, в сфере открывается клапан. Вода несётся обратно, причем чем глубже лежит сфера — тем с большей силой и скоростью. По ходу она вращает турбину, и та вырабатывает электричество. Процесс полностью обратим, и может повторяться сотни раз в год. Такую балансировку можно проводить хоть каждый день.
Идея проекта родилась в 2011 году у двух немецких профессоров-физиков, Хорста Шмидта-Бёкинга и Герхард Лютера. В 2017-м систему со сферой испытали в скромном масштабе — с 3-метровой сферой, размещенной в Боденском озере в Германии (вот научная работа, pdf). Этот небольшой пресноводный эксперимент сработал, и компания решила перейти к тестам в океанах. Их первый проект у побережья Лонг-Бич в Калифорнии хотят запустить до конца этого года. Хотя это всё еще тестовые образцы, они должны будут уже полноценно работать, регулируя энергосистему штата.
Каждая новая сфера будет около 10 метров в диаметре и весить по 400 тонн. Нехитрая конструкция сможет накапливать до 0,4 мегаватт-часов энергии, чего достаточно для питания обычного дома в течение двух-трех недель.
Половину денег (€3,4 млн) на проект дает немецкий Институт экономики энергетики и технологий энергетических систем им. Фраунгофера, другую половину — Департамент энергетики США (около $4 млн). Сама пилотная сфера оценивается в $2 млн, но при массовом производстве ученые ожидают снизить эту стоимость в несколько раз. К тому же предлагается делать с каждым разом всё более крупные сферы — уже заливаются образцы диаметром по 30 метров. Каждый из таких будет не сильно дороже, около $6 млн, но сможет хранить в ~37 раз больше энергии (что соответствует увеличению объема хранимой воды).
Ожидается, что уже до 2028 года удастся снизить стоимость хранения энергии до $200-$300 за 1 кВт⋅ч емкости. Это в 2-3 раза дешевле, чем литий-ионные батареи, как в Tesla Powercell, плюс — больший срок службы (до 50-60 лет), высокий КПД (75-80%) и большее количество циклов. Хранение через ГАЭС, как в Британии, всё-таки будет ещё в полтора раза дешевле, но это требует определенного ландшафта, и сразу больших вложений. Здесь же можно построить сферу за $6 млн, и создавать новые по мере увеличения спроса. Не нужно вкладывать миллиарды, надеясь, что они в итоге оправдают себя.
Превращение морского дна в аккумулятор
Окончательное видение тут крайне амбициозно: целые поля 30-метровых сфер, покрывающих морское дно. Отсутствие экологических рисков (всё-таки, это бетон, а не пластик). Не нужно спрашивать разрешения общества, люди не будут видеть этих сфер вокруг себя, не будут слышать какой-то лишний шум. Плюс — близость к местам производства возобновляемой энергии, тем же ветряным электростанциям. Можно «садить» сферы ровно там, где это имеет смысл. Любое море, океан, озеро, водохранилище (в идеале всё-таки не река) может стать огромным аккумулятором.
Элегантность технологии заключается в ее механической простоте и огромном давлении, которое обеспечивает сам океан. Подобный проект может быть реализован везде, где есть достаточная глубина (и чем глубже — тем лучше). Для реализации своих идей в Калифорнии немецкие профессоры используют в основном компании из США. Sperra, американский стартап, специализирующийся на 3D-печати бетона, строит сам шар в Лонг-Бич. А Pleuger Industries из Майами поставляет подводные насосы для двигателей, которые позволят откачивать морскую воду.
Анализы, проведенные Институтом им. Фраунгофера, говорят о том, что подобная технология может использоваться почти в любых условиях. От фьордов в Норвегии до береговых линий Японии, от восточного побережья США до португальского шельфа. В мире полно идеальных мест с глубиной 600-800 метров — где давления более чем достаточно для вращения турбин внутри сфер, но оно не настолько большое, чтобы случилась имплозия, как два года назад вышло с субмариной «Титан».
Глубинные энергосистемы
В числе главных преимуществ проекта — масштабируемость, высокий КПД (лишь немногим ниже, чем у традиционного гидроаккумулирующего хранилища) и большой срок службы (хотя турбины и генераторы всё равно потребуют замены примерно каждые пару десятилетий). Каждая отдельная сфера хранит относительно немного энергии, но их легко связать друг с другом так, что общая емкость будет во много раз превышать любую гидроэлектростанцию.
Одна сфера диаметром 30 метров обладает емкостью примерно 15 МВт⋅ч. Этого хватит примерно на 3-4 тысячи домов, если речь будет идти только о сглаживании вечернего пика. Несколько таких сфер хватит на средний город. К тому же сферы могут в теории выйти на самоокупаемость — занимаясь энергетическим арбитражем, то есть покупая энергию, пока она дешева, и храня её для продажи в те моменты, когда цены растут. Или же просто получая деньги за свои услуги стабилизации.
Капитальные затраты оцениваются примерно в $1500 за киловатт мощности, и до $200 за киловатт-час емкости хранения, что намного дешевле всех альтернатив, кроме крупных ГАЭС. Если тестовый запуск у побережья США в этом году пройдет успешно, можно с уверенностью говорить о том, что в морях разных стран в перспективе появится намного больше таких вот «подводных грибов». Учитывая, что мы уже отлично собираем энергию солнца и ветра, это будет неплохой способ расширить использование ресурсов океана.
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
-15% на заказ любого VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.
Комментарии (77)
kovserg
01.07.2025 11:18Интересно чем закончится эксперимент. Морская вода довольно агрессивная среда, плюс всякие отложения, взвеси и живые организмы. Так что срок службы скорее всего в 50-60 лет выбран чтобы показать красивые цифры. Более того тепло которые будут выделять эти конденсаторы (кпд75% остальное в тепло) будет создавать конвективные потоки и если таких сфер будет много то интересно как эти тёплые течения повлияют на местную флору и фауну. Так что экологичность тоже еще надо доказать.
Да и в случае аварии обслуживать эту установку на глубине 600-800 метров то еще удовольствие, что может значительно увеличить стоимось хранения.
GidraVydra
01.07.2025 11:18Обожемой, ну сколько можно? Ну, я понимаю, когда так говорят про новые там материалы или технологии, люди склонны отрицать то, что не понимают, но тут-то речь про бетон, Карл! Про тот самый бетон, которому уже сильно больше ста лет, и воздействие на него морской воды прекрасно изучено, в том числе и на временных интервалах в 50-60 лет. Нет, даже тут обязательно найдется "скептик", который не верит, что бетонная конструкция простоит в море 60 лет...
fio
01.07.2025 11:18Кроме бетонной конструкции там имеется насос-генератор. У его наземных пресноводных собратьев есть регламент обслуживания и ремонта - там речь про годы. Капитальный ремон через 20-30 лет.
А тут 60 лет без обслуживания и в морской воде
GidraVydra
01.07.2025 11:18Чукча не читатель, чукча писатель?
хотя турбины и генераторы всё равно потребуют замены примерно каждые пару десятилетий
randomsimplenumber
01.07.2025 11:18даже тут обязательно найдется "скептик", который не верит, что бетонная конструкция простоит в море 60 лет...
На глубине 600 м бетонных конструкций построено пока что приблизительно 0. Никто не интересовался, как это будет происходить?
AlexanderS
01.07.2025 11:18Он пишет не про бетон же. А про то что эта технология греет воду вокруг себя. Если такими штуками утыкать всё побережье на глубине под километр как думаете как это скажется на биосреде?
Psychosynthesis
01.07.2025 11:18Достаточно погулять по заброшенным военным пристаням времён второй мировой, чтобы понять что, на самом деле, море с "хорошо изученными бетонными конструкциями" на дистанции 60+ лет справляется более чем отлично.
Blush
01.07.2025 11:18вопрос весьма интересный. Я бы добавил, что есть ещё вопрос загрязнения сферы илом и пр. Ну и всякие там молюски-фильтраторы могут внутри селиться.
Ну, тут можно предположить, что:
1. блок насосов может быть выполнен единым модулем, который относительно легко отстыковывается и поднимается наверх краном.
2. в зависимости от веса конструкции, с откачанной водой, сфера возможно будет иметь положительную плавучесть и фиксироваться на дне неким якорем, т.о. для обслуживания она может и всплывать.
MountainGoat
01.07.2025 11:18Внутри создается состояние, похожее на вакуум.
Статья, похожая на научную.
10 метров в диаметре и весить по 400 тонн. Нехитрая конструкция сможет накапливать до 0,4 мегаватт-часов энергии,
То есть как 7 батареек электромобиля. В океане места то хватит? В районе этих сфер будет запрещено плавать и низко летать, потому что если одна оторвётся от дна, то кто заказывал ружьё калибром 10 метров?
Что-то пока похоже на идею переставлять блоки краном.
Yak52
01.07.2025 11:18В общем да, пустая сфера такого диаметра и такого веса должна иметь еще балласт порядка 120 тонн.
Radisto
01.07.2025 11:18Сфера сама по себе будет столько весить, особенно если стенки тонкими не делать
MountainGoat
01.07.2025 11:18Сфера будет весить 400 тонн, и к ней ещё надо 120 добавить, чтобы она не всплывала. Если эти 120 сдуру сделают отцепляемыми, то когда она отцепится, стремительно всплывёт с такой же энергией, как если 120 тонн уронить с 600 метров.
Volodichev
01.07.2025 11:18Вот только всплывать она будет не в вакууме и даже не в воздухе. Так что вряд-ли скорость на финише будет особо высокой.
Ну и 400 тонн - сухой вес. Судя по всему, там есть ещё не сливаемый объём жидкости, которой вполне может оказаться на 120 тонн.
Rikkitik
01.07.2025 11:18Не «может оказаться», а «следует оставлять». Это же не стихийное бедствие какое-то, а нормальная запланированная технологическая операция.
avshkol
01.07.2025 11:18Краном такая энергия запасантся в одном блоке 5 тонн на высоте 30 метров. И не надо турбин и подземных работ - кран - простейшая технология.
Так то краны рулят. После ГАЭС, разумеется.
avshkol
01.07.2025 11:18Нет, ошибся, примерно 0,4 кВтч будет в блоке...
MountainGoat
01.07.2025 11:18Возможно (калькулятор в бардаке не нахожу). Но краны уже доказали, что экономически не работают. Тогда это - тем более.
amazingname
01.07.2025 11:18Подсчитайте. Физически энергия будет примерно в двое выше заявленной. 0.4 МВт ч это видимо уже с учётом потерь. Энергия растет пропорционально кубу диаметра. Значит у 30 метрового шара будет уже 11 МВт ч. А это на минуточку может один час питать город на 10 000 человек. Это значит на миллионный город потребуется что нибудь около 500 сфер для выравнивания нагрузки. Т е квадратный участок дна в несколько километров шириной. Это масштабно, но теоретически возможно.
Сложный вопрос с ценой. Для того, чтобы запчасти энергию хотя бы на 5 часов нужно чтобы 2000 человек скинулись 6 млн. Это по 3000 с человека. Это реалистично но не мало.
Что касается технической части, то выглядит не сильно страшно. Залить бетон можно прямо на воде а потом отбуксировать и утопить. Скорее всего диаметр 30 метров выбран не случайно и такая сфера будет иметь плавучесть близкую к нулевой.
Остаётся насос способный работать годами под постоянным давлением примерно сопоставимым с давлением в дизельном двигателе. Опять не выглядит неосуществимым. Тем более, если сферу можно будет подымать для ремонта.
Rikkitik
01.07.2025 11:18Речь не о «постоянно питать», а о «стабилизировать», то есть давать, к примеру, 10-20% необходимой мощности. Тогда одна сфера нужна на город 50-100 тысяч жителей. Это очень распространённый размер города. То есть просто одна сфера на каждый город. Звучит как план. В пределах стоимости обычного городского благоустройства. Например, где-то столько же стоит обычный мост через реку или автомобильная развязка.
legolegs
01.07.2025 11:18В Испании тоже думали, что вспомогательные системы не должны «постоянно питать», а лишь чуть-чуть «стабилизировать». Оказалось, что это так не работает.
Rikkitik
01.07.2025 11:18В Испании был совершенно другой кейс. Если бы там норм стабилизировали на коротком промежутке, вся система бы не легла, а получился эффект домино.
amazingname
01.07.2025 11:18Если речь о том, чтобы полностью перейти на солнце и ветер, то тут энергию придется запасать на несколько часов минимум для солнца.
Rikkitik
01.07.2025 11:18Не думаю, что речь о «полном переходе» вообще стоит где-то. Как минимум, от ГЭС уже никуда не денешься.
Здесь именно речь о демпфировании — поглощении избыточной генерации от «альтернативки» (с чем сейчас большие проблемы, кстати) и перераспределении этой энергии на периоды спада генерации.
При этом чем больший процент генерации приходится на нестабильные источники, тем более экономически востребованным является перераспределение, и тем больше денег будет можно вложить в те или иные программы по типу описанной в статье. Возможно, вы читали о том, что в солнечных регионах цена за киловатт для солнечных электростанций может быть отрицательной в некоторые периоды, потому что там проблемы с утилизацией электричества, как бы абсурдно это не звучало.
saag
01.07.2025 11:18В районе этих сфер будет запрещено плавать и низко летать, потому что если одна оторвётся от дна, то кто заказывал ружьё калибром 10 метров?
Это прям строки из фантастического романа с рабочим названием "Сфера", когда из-за коррозии анкеров оторвался сферический накопитель энергии, старт его был так стремителен, что он вышел в космос, столкнулся с железо-никелевым астероидом, раздался ужасный взрыв, на Землю упали глыбы расплавленного металла, а наблюдатель превратился в человека-дерево. Другая ветка сюжета - накопитель стали использовать как космическую станцию...
Vad3333
01.07.2025 11:18Да в общем то искусственный аккумулирующий бассейн или каскад бассейнов вместо озера можно также в любом месте построить рядом с водой. А вода есть практически везде, в разных видах: реки озера, моря.
А 600-800 метров глубины это очень прилично и насосы с турбинами там тоже должны быть не простые и соответственно дорогие. Да и мест таких с резкими перепадами глубины возле берега не так много. Опять же обслуживание глубоководных устройств на порядок дороже, чем того же бассейна на утесе или сопке на побережье. Будет ли стоить овчинка выделки - вопрос.
Ну или под маркой подобных испытаний решаются какие то другие задачи?!
rapidstream
01.07.2025 11:18Интересует экономическая составляющая:
0.4 Мегаватта энергии это не очень много.
Обслуживание сферы на глубине 600 метров - дорогое удовольствие.
Нужно обеспечивать полную герметичность сферы на протяжении многих лет - насколько это просто?
Турбины в морской воде с переменным графиком работы - как быстро выйдут из строя?
event1
01.07.2025 11:18Идея ничего себе, но вот это
хотя турбины и генераторы всё равно потребуют замены примерно каждые пару десятилетий
выглядит абсолютной фантастикой. Тётя вика пишет, что морские суда обрастают на 7 см за полгода. Майки пробовали топить ДЦ, а когда доставали, они были похожи на "Чёрную Жемчужину." Так что всё это добро будет обрастать и нуждаться в ежегодной (или около того) очистке. Как это делать на глубине 600 м — вопрос. Как при этом сохранять экономическую эффективность — ещё один вопрос.
denja244
01.07.2025 11:18На 600 метров наверное будут спускать управляемо при помощи морского крана, так же и поднять может получится, каким ни будь управляемым захватом, при этом на сферах предусмотреть стыковочные крюки, для обслуживания оставить над подводной станцией постоянный кран, который будет тягать поочередно их туда обратно для обслуживания, при поднятии откачать воздух что бы легче было, и тот же кран подключить как балансир, поднимающий при избытке в сети эл.энергии
event1
01.07.2025 11:18а крану должен прилагаться подводный беспилотник чтобы цеплять сферу.
В целом, задача технически сложная, но решаемая. Экономическая эффективность, всё ещё под вопросом.
MountainGoat
01.07.2025 11:18Ещё всё это время сферу будет тянуть вверх. 10 метров вакуума на глубине 600 метров в море будут хотеть всплыть с силой 5.3 МН то есть 540 тонн. То есть привязывать хорошо придётся.
Ой, только сейчас заметил, что масса сферы написана - 400 тонн. Это, конечно, компенсирует.
Kanut
01.07.2025 11:18Я подозреваю что там будет не вакуум, а какое приближение к нему.
И что сфера с "откачаной водой" будет обладать околонулевой плавучестью.
В крайнем случае можно сделать стенки толще и сферу тяжелее.
randomsimplenumber
01.07.2025 11:18Я подозреваю что там будет не вакуум, а какое приближение к нему.
А что там будет? Насос для воды высокого давления и для вакуума низкого давления - очень сильно разные насосы.
Kanut
01.07.2025 11:18А что там будет?
Водяной пар? Ну или как там правильно назвать воду, которая начнёт превращаться в газ при падении давления.
ProgerMan
01.07.2025 11:18Много же разных машин уже существует, которые автоматизируют самые разные процессы. Так и здесь сделают подводный дрон, который будет самостоятельно чистить сферы. Уверен. сейчас это уже не проблема. В крайнем случае будет на берегу сидеть клининг-оператор и управлять этим дроном.
event1
01.07.2025 11:18Как только такая замечательная машина появится, её первым делом применят для очистки судов. А то пока приходится, как сто лет назад, в сухой док тащить, да из брандспойта поливать.
MountainGoat
01.07.2025 11:18Фиг там. Барнаклы прочные и приклеиваются очень хорошо. Мужики их откалывают по одному, с помощью стамески и известной матери. Роботу не хватит ловкости. Ещё их травят и смывают химикатами, но под водой это очевидно не получится. Ещё есть краска от них, но эта краска просто слоёный торт из пластика, с которого слои по одному отшелушиваются — то есть экологи уже воют.
Так что надо каждую сферу раз в год поднимать и несколько дней чистить, сушить и перекрашивать. Если их 300 - вот уже работа для нескольких бригад только на это.
SanyaZ7
01.07.2025 11:18Вообще смысл чистить наружную часть сфер отсутствует. В морских судах необходимость возникает лишь потому, что наросты создают сопротивление движению судна, расход топлива существенно увеличивается. А закачиваемая внутрь вода явно будет фильтрами очищаться от всякой взвеси, поэтому внутреннюю часть тоже чистить нет необходимости.
event1
01.07.2025 11:18зарастёт дырочка, через которую вода течёт внутрь. Всю сферу конечно чистить не надо. И фильтры которые будут чистить забортную воду.
randomsimplenumber
01.07.2025 11:18На глубине 600м вряд ли сильно обрастает.
event1
01.07.2025 11:18Да, логично. С другой стороны, сейчас там нет тёплой бетонной сферы. Вероятно, её наличие сделает дно более пригодным для жизни.
Помимо обрастания, сама морская вода является проблемой. Там всё ржавеет и портится
Rikkitik
01.07.2025 11:18Обрастание имеет место в поверхностном слое, где свет и планктон в достатке. А на глубине 600 метров темно, грустно и одиноко, потому что мало желающих там жить.
Помните красивые съёмки команды Кусто? Так вот, в единичных случаях коралловые рифы могут существовать и на 80 метрах, но нормальная глубина для них 20-25 м, это как аквалангист с видеокамерой ныряет. А 600-800м — это уже бронированный батискаф изредка выхватывает прожектором из темноты причудливых созданий.
NekitGeek
01.07.2025 11:18А если поставить на дне катушку которая сферу из пенопласта будет тянуть вниз либо вырабатывать энергию от того что она всплывает
3epka
01.07.2025 11:18Прикинул с ии - используя силу Архимеда для накопления энергии получается для 0.4 Мвт*ч потребуется 587м3 пенопласта, поднимающегося с глубины 500м, это шар примерно 10м диаметром. И трос должен быть коррозионно стойкий, на 600т нагрузки (стальной трос 80мм диаметром, кевларовый 60мм). Но идея вполне реальная. На дне можно только блок разместить, через который протягивать трос мотор-редуктором на поверхности (чтобы не мучится с глубинным исполнением).
3epka
01.07.2025 11:18Я тут покопал немного технических деталей, о которых не упомянули в статье (а жаль):
Что сделали в проекте StEnSea
В прототипе (2016, Боденское озеро, глубина 100 м) они:Поместили турбину и генератор внутрь сферы
Использовали Фрэнсис-подобную турбину (это радиально-осевая турбина, работающая на среднем напоре воды)
Генератор — герметичный, водоохлаждаемый, рассчитан на работу под давлением
На глубинах 600–700 м они предполагают:
модульная конструкция,
генераторы в масляной ванне под давлением (аналогично глубоководным насосам),
упрощённый сервис: подъём модуля вверх лебёдкой при техобслуживании.
equipment66
01.07.2025 11:18Реалистичность такого проекта под очень большим сомнением.
Давление, при котором должна работать система, составит, по меньшей мере, 100 бар, в условиях крайне агрессивной среды. Наземное промышленное оборудование, работающее при таком давлении, требует обслуживания каждый год, максимум - два, а никак не двадцать. Ежегодное обслуживание оборудования на такой глубине - это очень дорого и ни о какой самоокупаемости речи идти не будет.
Далее. Бетон, как конструкционный материал, очень хорошо работает на сжатие, однако как он будет реагировать на многократные скачки давления - очень большой вопрос. Что, опять же, ставит под вопрос долговечность такой конструкции.
И, наконец, третье. Кто нибудь может объяснить, почему эта штука не может работать на поверхности земли при положительном давлении? Тут и среда менее агрессивная, и обслуживание проще.
3epka
01.07.2025 11:18Потому что запасаемая энергия в данном случае прямо пропорциональна давлению, умноженному на объем: E=p*V (вся потенциальная энергия давления воды пойдёт на вращение турбины при вливании в сферу с вакуумом).
Или вы хотите на поверхности накачивать в бетонные сферы диаметром 30м воздух до давления 60 атмосфер? В таком случае хранимая энергия будет в 15 раз меньше, так как воздух сжимаем и значительная часть энергии неизбежно перейдет в тепло, увы. Чтобы сравняться с подводным вариантом придется повысить давление до 500 атмосфер (и я бы не хотел жить поблизости от этого сооружения - риск имплозии на глубине не сравним с эксплозией на поверхности, согласитесь)
SanyaZ7
01.07.2025 11:18Так и бетон в сфере тоже на сжатие работает. Сжимает сферу толща воды, условно 600 метров. Железо в бетоне не упоминается, ржаветь нечему, а бетон к солёной воде вроде как достаточно устойчив. Из сложного там водяной насос с маслонаполненным электродвигателем. На поверхности бетон работает на растяжение, а прочность бетона на растяжение существенно меньше, воздухом или углекислым газом качать не вариант из-за потерь энергии при сжатии воздуха(воздух разогревается при сжатии как и любой газ - это основы физики газов).
legolegs
01.07.2025 11:18Товарищи зелёные, а какой там углеродный след у 400 тонн бетона? А не проще в такую сферу ядерный реактор засунуть?
CitizenOfDreams
01.07.2025 11:18А не проще в такую сферу ядерный реактор засунуть?
Ну вот, пришел физик и все опошлил.
JBFW
а чего не воздух закачивать? и потом обратно, под давлением воды...
Вот только боюсь, доберутся осознанные экологи, скажут, что нарушается экосистема морского дна...
OALAVROV
При использовании воздуха будут большие потери энергии на сжатие воздуха до нужного давления. Да и потом. Вы вытеснили воду воздухом. А как потом вода попадет обратно? Стравливать воздух? То есть рабочим телом будет не несжимаемая жидкость, а воздух?
JBFW
Сжатый воздух - и есть "рабочее тело".
Как вода будет попадать? Выпускайте воздух через турбину - воду туда давление на глубине само зальет.
Насчет потерь - это еще отдельный вопрос: что эффективнее, накачивать воздух в бочку, или выкачивать из бочки воду, делая вакуум в ней?
4chemist
При сжатии воздуха он будет нагреваться, при расширении - охлаждаться. Это потери "До 25% энергии, потребляемой компрессором, расходуется им не на сжатие воздуха, а на преодоление потерь, возникающих при сжатии воздуха.". Вода не сжимается.
BuddhaSugata
Вы - настоящий программист))
по существу: ответ на вопрос, которым вы задаётесь и который должны были задать себе два профессора во главе стартапа, раскрывается двумя фактами, на которые вам уже указали:
1. Вода почти несжимаема.
2. Воздух нагревается при перекачке.
и к которым я бы добавил ещё один:
3. Вода "газируется" при повышении давления воздуха в ёмкости.
Вода может достаточно эффективно перекачиваться при таких давлениях поршневыми насосами, которые скорее всего и используются. Они относитально недорогие относительно компрессоров, которые пришлось бы использовать в случае с воздухом.
И ни одного бонуса воздушного варианта не видно.
CRAZZ2009
Я тоже задался для себя вопросом выше. Попробую его дополнить: надо чтобы воздух свободно поступал в сферу через трубу, поднятую выше поверхности океана в ходе "процесса заряда". Тут наверное нужна не такая большая глубина, а ещё важно хорошо подобрать ширину такой трубы. В процессе же "разряда" воздух будет выходить, когда вырабатывается энергия водными турбинами при заполнении сферы водой. В том числе можно будет дополнительную турбину установить на эту трубу для выработки энергии за счёт движения воздушной массы наружу.
oracle_schwerpunkte
Делали уже. Когда сфера вдруг лопается, она создает гигантское облако пузырьков в воде. Все что попало в это облако - лодки, пловцы, просто "проваливаются" на несколько метров вниз, под воду.
Получается, надо тотально запрещать судоходсво в этом районе.
Volodichev
Чтобы закачивать воздух, нужно его где-то брать. Это значит, что у Вас из океана будет торчать труба. Это повысит эксплуатационные расходы, повысит аварийность, повысит негатив экошизов...
А в случае вакуумного шара всё устройство погребено на глубине сотен метров. Только провода на берег торчат.
Blush
Воздух - не необходимый элемент в данной схеме, т.е. излишний.