Стилсьют

Все блоги / Блоги людей 22 апреля 2018 50   

(любая повинда, называющая стилсьют дистикомбом, будет караться бан-джаббаром)

Эволюция прекрасно приспособила животных пустыни к экстремальной сухости. Например, обычная кошка, за счет эффективной работы почек и пищеварительной системы, может существовать на одном мясе, без питьевой воды. Человек же вынужден приспосабливаться за счет технологии.

Фрэнк Херберт описал стилсьют так:

В его основе лежит высокоэффективный и многослойный фильтр и теплообменная система. Внутренний пористый слой обеспечивает нормальный процесс испарения, охлаждающий тело. Два следующих слоя содержат волокна теплообмена и охлаждения солей. Работа органов дыхания обеспечивается с помощью насоса. Регенерированная вода скапливается в специальном резервуаре, откуда подводится по трубке к зажиму у шеи. Моча и кал подвергаются переработке в набедренных ёмкостях. Когда вы находитесь в открытом пространстве пустыни, вот этот фильтр закрывает ваше лицо, а эта носовая трубка предохраняет от горячего воздуха: вдыхаете через ротовой фильтр, выдыхаете через носовую трубку. Когда комбинезон хорошо подогнан, человек в нём теряет лишь один глоток в день.

Из этого описания не совсем понятно, как именно конденсируется испарившийся пот, но очевидно, что работа стилсьюта невозможна без мощного источника энергии, который не упомянут в описании. Пот, испаряясь, охлаждает тело ниже температуры окружающей среды, и если бы мы сконденсировали пар без затрат энергии, то по сути создали бы вечный двигатель. Обычно на констатации этого факта обсуждение возможности стилсьюта и заканчивают. Попробуем пойти немного дальше.

К счастью, мы можем не ограничивать себя обычными импровизациями из г%*$а и палок — Арракис населен примерно десятью миллионами фрименов, которые как минимум могут производить собственную артиллерию или покупать высокотехнологичные продукты у контрабандистов.

Известно три основных способа осушения воздуха — конденсация, адсорбция и ионные мембраны. Ссылаться на туманные нанотехнологии не наш метод, так что ионные мембраны далее рассматриваться не будут.

Конденсация проста как дважды два — если мы охлаждаем воздух, то его способность нести пар уменьшается и вода конденсируется на охлаждающей поверхности. Типичный пример: запотевание автомобильных стекол или стекол очков. Скажем, в велосипедной фляжке Fontus небольшой термоэлемент, запитанный от солнечной батареи, конденсирует до полулитра воды в час «в очень хороших условиях», то есть на жаре 30-40ºC и с влажностью 80-90%. Эта влажность и температура как раз соответствует характеристикам выдыхаемого воздуха. Поллитра в час = 12 литров в день, при типичном потреблении воды в жаркой пустыне после акклиматизации порядка 6-8 литров в день. То что надо!

Попробуем прикинуть характеристики холодильника фляжки. Для того чтобы сконденсировать поллитра пара за час надо отобрать от него больше мегаджоуля тепла. Это примерно 300 Вт холодильной мощности! Вспомним про ограниченный КПД элементов Пельтье и солнечных батарей и получим что потребной солнечной батареи более чем хватит чтобы надежно укрыть велосипедиста от непогоды. В общем, явный развод, а между тем в комментах люди радостно обсуждают великое достижение, а сам проект собрал по крайней мере 300.000 долларов инвестиций — хороший показатель того как мало «технарей» имеют представление о реальности.

Холодильник и теплообменники нужной мощности еще можно уместить в несколько килограмм, но генератор на сотни Ватт электрической или механической энергии явно критически ухудшит характеристики. К счастью, абсорбционная холодильная машина(обратите внимание на список достоинств — «абсорбционные машины не подведомственны Ростехнадзору», не забываем послать пару лучей поноса сей славной организации), может работать на любом источнике тепла! Одна из первых таких машин продавалась в начале 20 века в Москве под названием «Эскимо»…

В такой машине в отсеке низкого давления вода испаряется, поглощая тепло, затем пар поглощается абсорбентом, веществом с очень высокой гигроскопичностью. Выделяющееся при этом тепло рассеивается радиатором. Затем абсорбентом перекачивается в отсек высокого давления(затраты механической энергии невелики, поскольку объем жидкости в сотни раз меньше объема пара), и выделяет пар при нагреве. Благодаря высокому давлению пар конденсируется даже при высокой температуре, выделяющееся тепло опять-таки рассеивается радиатором. Жидкая вода самотеком поступает в отсек низкого давления и цикл замыкается. Существуют также схемы работающие без разности давлений, с их устройством вы можете ознакомиться самостоятельно.

Секундочку, но зачем нам испарять воду для того чтобы конденсировать другую воду? Лучше сразу использовать абсорбент для извлечения воды из выдыхаемого воздуха! Это упростит и облегчит устройство.

Так мы и приходим адсорбционным осушителям воздуха. Абсорбент поглощает воду из выдыхаемого воздуха, затем при нагреве в закрытой камере выделяет насыщенный пар, который конденсируется даже при высокой температуре(пример).

Осталось определиться с источником энергии. В принципе, солнечный коллектор размером порядка квадратного метра обеспечит нам необходимое количество тепла, но в этом случае нам необходимо таскать на себе запас абсорбента на всю ночь. Запастись топливом? Нам понадобится порядка сотен грамм в день. Интересный вариант — использование местных ресурсов. Какая-никакая растительность на Арракисе есть, и пару кило травы и кустарника за дневной марш собрать наверняка удастся. Заодно абсорбер может улавливать влагу, выделяющуюся при сгорании этой травы.

При кратковременных вылазках можно использовать облегченный стилсьют — без системы регенерации абсорбера. Три-четыре кило абсорбера в нескольких последовательных картриджах соберут большую часть воды потерянной за рабочий день(почему нам лучше использовать несколько картриджей? посмотрите на типичный график эффективности абсорбента и попробуйте ответить самостоятельно).

Самые подходящие по эффективности и доступности абсорбенты — хлорид и бромид лития. Оба являются успокаивающими средствами… Переместите фримена на влажный мир, снимите с него стилсьют и вы получите бешеного берсеркера. Вот и объяснение джихада Муад’Диба.

Переходы обычно совершаются ночью, соответственно мочу можно дистиллировать днем солнечным дистилляром, как это часто советуется в руководствах по выживанию. Фекалии портативным устройством переработать малореально(современный аналог), но при 100-200 г фекалий с содержанием воды порядка 70-80% потери приемлемо малы. Скорее всего фекалии не перерабатываются в походе, а просто приносятся обратно в съетч.

  • Оцените публикацию
  • 0
Реклама на сайте

Похожие публикации

В сервисе на основе нейросетей Artisto появился первый брендированный фильтр

В мобильном приложении для художественной обработки видео с помощью нейросетей Artisto появился брендированный фильтр Nescafe — #goodstart. Об этом vc.ru сообщили представители Mail.Ru Group, которой принадлежит приложение.

подробнее »
Умный фильтр для очистки воздуха (13 фото + видео)

На площадке Kickstarter успешно проходит финансирование портативного устройства Wynd, главными задачами которого являются — мониторинг качества воздуха и его фильтрация. Гаджет поставляется со съемным модулем, отслеживающим смог, дым, посторонние частицы, различные бактерии, споры плесени и

подробнее »
Компьютерный корпус в стиле Apple Mac Pro (7 фото + видео)

Dune Case — оригинальный компьютерный корпус цилиндрической формы, внешне напоминающий дизайн профессиональных рабочих станций Apple Mac Pro. В лучших традициях новинка выполнена из алюминия и доступна в черном и золотистом цвете. Охлаждение корпуса производится за счёт воздухозаборников в нижней

подробнее »
Книга-фильтр для воды Drinkable Book

Ученые американского университета Карнеги – Меллон создали фильтр для очистки воды в виде книги. Drinkable Book не только чистит воду, но и рассказывает о том, какие болезни можно «подхватить» с грязной водой, и как предотвратить ее загрязнение. Каждая страница книги состоит из специальной бумаги с

подробнее »
Башня-электростанция для пустыни (видео)

Solar Wind Energy Tower - это проект электростанции для получения экологически чистой энергии в аризонской пустыне. В отличии от привычных солнечных батарей или ветряков это установка будет вырабатывать электричество круглосуточно без перерывов. Принцип действия заключается в использовании

подробнее »
ПК "Все-в-одном" Samsung Series 7

Компания Samsung Electronics рассказала некоторые подробности о начале выпуска новой настольной компьютерной системы «Все-в-одном», которая и входит в продуктовую линейку Series 7. Система получила тонкий 23-дюймовый жидкокристаллический дисплей, угол наклона которого можно менять на ваше

подробнее »
У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Вы не авторизованы!

Обратите внимание, если вы не авторизуетесь, то Ваш комментарий перед публикацией обязательно будет отправлен на модерацию.
Рекомендуем вам войти под своим логином
Или используйте авторизацию через соц.сети
@
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent