全球变暖——为什么不´t人类收集热量(热能)并将其转化成电能或寄给空间?

Question

为什么人类不“收集”热能(必须有某种方式:热耦合,绕道化学能,无论)已经集中到一个点上之后,把它电能源(如蒸汽轮机做)或者至少辐射空间呢?

Answer 1

这是由于热力学的三定律,可以概括为1)你不能赢;2)你甚至不能收支平衡;3)你不能离开游戏。

这里的关键是,热引擎实际上并不热,他们工作温度的差异。所以你不能“收集”热量并将其转化为其他形式的能量,因为你需要一个冷热量转移到以将热说电能。这就是为什么发电厂通常位于海洋,湖泊,河流,为了使用水作为发电机的冷端。(和那些没有大型冷却塔,为了使用空气。)

说,当你移动热量的热泵用于家庭取暖和制冷,你总是用一些额外的能量“泵”热从一个地方或另一个。如果你加热,将一些热量从地面到你的房子外面,但最终的结果是,地面系统+房子变得有点温暖,因为电用于泵变得热。

关于发送热回太空,这是全球变暖的原因。大气中的二氧化碳作为绝缘毯,防止太阳的热量辐射回太空。通过增加大气中二氧化碳的数量,我们层的厚度增加,所以地球变暖。

Answer 2

收集热能是很困难的。像别人说的,比如热泵存在转移热量,但热力学定律(物理学相当fundemantal)要求转移热量总是生成更多的热量。

现在,可以生成的额外的热量小于的热量的感动——如果我们有办法建立一个热泵热量从地球系统进入空间,那么它可能是值得的。有三个问题,

1. 我们不知道怎么做。一个管道系统进入轨道也不太现实!

2. 有了热送入轨道,让它远离设备,很难进入太空。你可能已经了解了热运动传导,对流,辐射?前两个是没有可用的空间,因为没有材料进行,没有大气对流传热。所以辐射是剩下的。假设的热泵轨道之上,我们需要一个大规模的散热器系统在轨道上。

3. 它必须做的规模巨大的。即使我们知道如何去做,我们可能不是能力去做。

所以它可能不是从理论上讲不可能的——至少到目前为止,我们知道——但这不是现在那是可能的。

值得注意的,像所有想法摆脱热量而不是减少温室效应,它实际上并不解决问题,只是减轻了症状。如果我们继续排放温室气体,然后我们不得不使用这个系统保持使用这个系统,越来越多的。

(理论家:我遗漏了什么东西?实际上有一个理论,而不是实用,杀杀杀吗?)

Answer 3

就像被动辐射冷却吗?

新材料反映广泛的光,几乎以相同的方式作为镜子或白漆。在关键的8-13-µm红外光谱的一部分,然而,他们强烈吸收,然后放出辐射。当材料指向天空,红外线可以直接穿过大气层和太空。有效链接材料无穷无尽的散热器,他们可以保持倾销热不回来了。因此,他们可以始终保持足够的热量几度比周围的空气冷却器;研究表明,温度差异可能超过10°C在炎热,干燥的地方。

Answer 4

正如人所指出的,如果你使用的能量,对回热。

辐射回太空至少在理论上是可行的。但是有一个问题规模。

地球收到了100兆瓦的能量来自太阳。它辐射几乎完全相同。

一切人类与能源约为0.02兆瓦。即使我们辐射所有这些能量进入太空仍然不重要。

不过,这是几乎不可能这样做,通过反射的太阳光到达地球表面。镜子会适合这份工作,他们是昂贵的。幸运的是,任何真正明亮的白色物体几乎一样好。查找反照率为更多的信息。

需要一个非常大的面积的土地有任何区别。和土地是昂贵的。我们需要很多白色的东西来做这项工作。即使是廉价的平方米(平方英尺),这将是昂贵的几百万平方公里(几百万平方英里)。

所以,这是名单上的我们可以做的事情如果我们只找到了钱。

Answer 5

只是锤下来:地球的太阳的能量转移到每一天巨大的。相比之下,所有的人类活动所产生的热量可以忽略不计。例如,燃烧地球上每一个树将不到1%的热太阳发送我们每一天!
以人类活动为直观的参考点完全是误导。大气中的热量交换涉及大量的能量,远远超出人类的工业能力可以处理。

温室气体就像一种太空毯:非常轻薄的绝缘层,仍然可以捕获了相当多的热量。
虽然多余的气体释放只捕捉一个小小的额外的分数(低于1%),发送我们的太阳的能量是如此巨大,这一些额外的热量足以打乱我们的气候不好。

我们的问题不是任何利用这额外的太阳能。我们可以移动一下分数的我们的优势(例如集中冬天房子里和泵在夏天),但是作为一个全球体系我们的栖息地(地球表面和一些可供呼吸的空气上图)是接收,太多的热量,,矮人所有人类使用的能源。

我们的问题是摆脱它,这意味着它不能发送一些地方与我们的气候肆虐。在这个规模,这就只剩下了外层空间或深层土壤潜在的转储。

到目前为止我们的大气层是相当不错的发送太阳能回太空,但我们犯规。一个游手好闲的人……
我们肯定能想到的只是把所有热量的自己。但是唉,热力学第二定律、熵状态,任何一种机械工作需要额外的能量,产生更多的热量。甚至冰箱添加更多的热量比它释放到环境中,其内部隔间。我们只能希望获得转移热量从一个地方到另一个地方。更多的能源成本,原材料,工业产能,当然,钱。
这是由基本物理定律,再多的一厢情愿的想法可以动摇。

绘画沙漠白色或地下深层地热钻探井或把幻想空间散热器送入轨道只是科幻幻想。
我们甚至根本不接近的能源、材料和技术来实现这些,将解决这个问题。江南登录网址app下载

想象自己被包裹在太空毯,有点太热舒适。试图将热空气从你的身体只会让你温暖,虽然把毯子可能你降温快,少了很多的努力。

实际上,我们唯一可以希望行动是毯子本身。
智慧会决定先不使它更厚。停止燃烧化石燃料和繁殖牛放屁几个世纪,等待我们喷出到目前为止的所有垃圾消散。
也有疯子科学家选择:向大气中排放的更多的垃圾(如硫),试图减轻温室效应。坦率地说,我希望我将死之前我看到白痴试一试。

Answer 6

你的想法:集中热量,使用一些有用的能量,然后消散成空间可以通过空间的镜子。

有一个特殊的轨道称为L1在地球和太阳之间,是正确的距离,所以在轨道将在与地球同步轨道和轨道。它可以遮荫地球,是一个巨大的发电厂。

你可以看看这个文章从科学生活空间的镜子。它会在这个观点的利弊。

维基百科也有一个条目在这个想法。

Answer 7

所有类型的能量,热是能量的“废物”。看,能源只是有用的组织,和热量最少的组织。我。e,能量必须能够推动汽车车轮在那个方向,每个方向随意,不像热气体的分子。

为了重组能量,根据物理定律(特别是热力学第二定律),你必须有一个寒冷的地方,热可以流。大多数(?)热引擎依赖于环境比热源冷为了工作:一辆汽车或飞机引擎只因为环境温度小于发动机内部的温度,和煤电厂依赖于环境温度比蒸汽涡轮机。

沉浸在炎热的环境,你不能使用这个环境作为冷端为了提取能量,所以你不可能建立一个设备驱动完全沉浸在热的环境。

这是一个问题的一半。另一种是:如果我们能从环境温度中提取能量,我们肯定会辐射到空间:我们将把它作为电力,电力汽车、飞机,和永远不会再次需要化石燃料。

Answer 8

化石燃料为基础的能源效率很低;浪费的热量超过使用。除了全球加热增强温室效应增加热速率估计约100倍,从总废热。为了得到零全球加热(同时继续燃烧化石燃料)通过收集热量,并将其发送给空间需要收集超过一百倍的能量比人类经济目前正在使用以及开发和构建和操作技术将所有其他地方热,即空间。江南登录网址app下载

实际上是不可能的,但开发利用低品位热能发电的一种手段可以显著帮助位移化石燃料的燃烧,这将减少全球加热的一百倍。江南登录网址app下载技术将低品位热能转化为更高等级能量的存在——例如斯特林引擎——但他们不是成本效益。其他一些诱人的可能性确实存在,比如Nantennas又名光微波。

然而,有效的低排放能源选择,减少化石燃料的使用和增强的温室效应,是已经存在的成本效益;我认为这应该是我们当前的主要目标应对全球变暖。

Answer 9

的问题将多种形式的废热转化为其他形式的能量的传统(热机)方法,需要巨大的温差,温度的差异是统计从绝对零度(0 k)。只有在这一比例很大,你得到一个有效的转换。例如,如果你看看废热从计算机CPU,它可能在340 k, 40 k (k为你absolute-zero-referenced摄氏度华氏类型)的环境温度,300 k。你不能强迫热火建立到更高的水平,因为你将损害CPU。热机的效率试图让任何有用的这种情况将40 k / 340 k * 100% =击鼓声……11%。几乎不值得尝试恢复。

这是因为诺,一个物理学的赞助人的混蛋,1824年的法律,没有废除它。

这并不适用于热辐射不是热本身,但热量已经转换为长波红外线,的话被转换为热量。它确实可以转播的镜头,镜和棱镜由合适的材料(不是:一般化的窗口或光学玻璃!)。不幸的是,创造显著的热辐射也是需要高温....

Answer 10

也最直接的方式阳光辐射到太空是一面镜子。

但创造价值数百万平方英里的镜子听起来很贵。可能在100年代的数万亿美元。如果我们摆脱所有政府支出我们可以支付它在100年左右。

Answer 11

人类是否收集自然热源和把它变成有用的能量:热泵,太阳能,地热等,但它是不可能以这种方式来减少全球变暖。大部分的热量收集有用的目的是在任何情况下给定回到大气中能量时使用。如果你仔细想想,即使风力发电场收集太阳能,因为它是太阳的热量使风。在使用能源时,一般为热。作为一个物理学生你应该知道这一点。