โครงสร้างพื้นฐานน้ำของสถานีขั้วโลกใต้
(brr.fyi)- สถานีขั้วโลกใต้ต่างจาก McMurdo ที่อยู่ชายฝั่งตรงที่ไม่มี แหล่งน้ำเหลว จึงต้องละลายหิมะที่หนาหลายพันฟุตเพื่อผลิตน้ำดื่มและน้ำใช้ และจัดการน้ำเสียด้วยวิธีแยกต่างหาก
- น้ำจืดเริ่มต้นจากบ่อน้ำใต้หิมะที่เรียกว่า Rodwell โดยหมุนเวียนน้ำร้อนเพื่อสร้างทะเลสาบใต้ดิน แล้วสูบน้ำขึ้นมาส่งไปยังโรงปรับปรุงน้ำ
- หิมะชั้นลึกที่ขั้วโลกใต้มีอุณหภูมิราว -60°F และการทำให้น้ำ 1 แกลลอนกลายเป็นของเหลวที่ 50°F ต้องใช้พลังงานประมาณ 268Wh สำหรับเพิ่มอุณหภูมิ และ ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว อีก 350Wh รวมเป็นประมาณ 618Wh ทำให้การผลิตน้ำเป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูง
- ในโรงปรับปรุงน้ำ น้ำจะผ่านถังสัมผัสหินปูน ฟิลเตอร์ โซเดียมคาร์บอเนต คลอรีน ถังเก็บ และถังแรงดันก่อนแจกจ่าย โดยท่อใช้ ฉนวนและสายทำความร้อน เพื่อป้องกันการแข็งตัว
- น้ำเสียจะไม่ถูกบำบัดแล้วปล่อยทิ้งเหมือนที่ McMurdo แต่จะถูกเก็บไว้ใน Rodwell ที่หมดอายุการใช้งานแล้วในสภาพ ไม่ผ่านการบำบัด และ ณ เดือนมิถุนายน 2024 โรงบำบัดน้ำเสียของขั้วโลกใต้ยังไม่อยู่ในแผนหรือกรอบงบประมาณ
ความต่างระหว่างฐานชายฝั่งกับสถานีขั้วโลกใต้ในแผ่นดิน
- สถานีวิจัยแอนตาร์กติกาส่วนใหญ่อยู่ตามชายฝั่งหรือใกล้ชายฝั่ง
- เพราะทะเลช่วยผ่อนความรุนแรงของสภาพอากาศ รองรับการขนส่งทางเรือ และเป็นทั้งแหล่งน้ำกับช่องทางระบายน้ำเสีย
- สถานที่สำหรับงานวิทยาศาสตร์จำนวนมากก็มักอยู่ใกล้ชายฝั่งด้วย
- สถานีขั้วโลกใต้เป็นหนึ่งใน สถานีภายในทวีปที่เปิดดำเนินงานตลอดปี ไม่ใช่ฐานชายฝั่ง
- ตั้งอยู่บนที่ราบสูงตอนใน ห่างจาก McMurdo Station ไปทางใต้ราว 975 ไมล์
- ต่างจากฐานชายฝั่งที่มีน้ำเหลวอยู่แล้ว ที่นี่ต้องละลายหิมะเพื่อให้ได้น้ำ
โครงสร้างพื้นฐานน้ำจืดของ McMurdo
- McMurdo เป็นฐานชายฝั่ง จึงเข้าถึง น้ำทะเลเหลวได้ตลอดปี จากบริเวณชายฝั่งใต้ตัวสถานี
- แม้อุณหภูมิในฤดูหนาวจะลดลงถึง -30°F ใต้น้ำแข็งก็ยังมีน้ำเหลวอยู่
- น้ำทะเลถูกสูบขึ้นมาผ่านปั๊มในอาคาร 179 ซึ่งเป็น Seawater Intake Facility
- ท่อน้ำทะเลใช้ฉนวนหนาและ สายเคเบิลทำความร้อน
- heat trace คือสายไฟความต้านทานสูงแบบควบคุมได้ที่ติดตั้งไปตามแนวท่อ
- เมื่อจ่ายไฟจะเกิดความร้อน และฉนวนจะกักความร้อนไว้เพื่อไม่ให้น้ำในท่อแข็งตัว
- น้ำทะเลของ McMurdo ใช้สองวัตถุประสงค์
- ตู้เลี้ยงสัตว์น้ำทะเลของ Crary Lab
- การผลิต potable water หรือน้ำใช้สำหรับการดำเนินงานของสถานี
- การผลิตน้ำใช้ต้องผ่านหลายขั้นตอนใน McMurdo water treatment plant
- น้ำทะเลเข้ามาที่อุณหภูมิราว 28°F และยังเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าน้ำจืดเพราะมีความเค็ม
- ให้ความร้อนถึงราว 37°F ด้วยความร้อนทิ้งจากโรงไฟฟ้า
- กรองเพื่อนำตะกอนออก
- ใช้ รีเวิร์สออสโมซิส เพื่อนำเกลือและแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติออก แล้วส่งสารที่เหลือกลับลงทะเล
- ในขั้น polishing จะปรับความกระด้างและค่า pH และเติมคลอรีนเล็กน้อยเพื่อลดผลกระทบจากการปนเปื้อนในระบบเก็บและจ่ายน้ำ
- McMurdo เก็บน้ำที่ผ่านการบำบัดไว้หลายแสนแกลลอน
- ช่วงหน้าร้อนมีประชากรสูงสุดเกิน 1,000 คนได้
- ยังต้องมีน้ำสำหรับดับเพลิงด้วย จึงต้องมีปริมาณสำรองค่อนข้างมาก
น้ำจืดของขั้วโลกใต้: น้ำที่เริ่มจาก Rodwell
- ที่ขั้วโลกใต้ไม่มีแหล่งน้ำเหลว และสถานีตั้งอยู่บนที่ราบสูงภายในอันหนาวเย็น ห่างจากชายฝั่งหลายร้อยไมล์
- น้ำถูกผลิตโดยการละลายหิมะที่หนาหลายพันฟุต
- หิมะชั้นลึกมีอุณหภูมิประมาณ -60°F
- การเพิ่มอุณหภูมิน้ำ 1 แกลลอนขึ้น 1°F ต้องใช้พลังงาน 2.44Wh หรือ 8.33BTU
- จาก -60°F ถึง 50°F ซึ่งเพิ่มขึ้น 110°F ต้องใช้ 268Wh
- เมื่อรวม ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว สำหรับเปลี่ยนจากของแข็งเป็นของเหลวอีก 350Wh ต่อแกลลอน จะรวมเป็นราว 618Wh
- ระบบน้ำของขั้วโลกใต้เริ่มจาก Rodwell
- Rodwell ย่อมาจาก “Rodriguez Well”
- แบบเดิมถูกออกแบบโดย Raul Rodriguez สำหรับแคมป์ในกรีนแลนด์
- ตัวที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันมีชื่ออย่างเป็นทางการว่า “Rodwell 3”
- ยังมีการวางแผนตำแหน่ง Rodwell อีกหลายจุดสำหรับอนาคต
- หลักการทำงานพื้นฐานของ Rodwell ค่อนข้างเรียบง่าย
- เจาะรูลงไปในหิมะ
- ปล่อยน้ำร้อนลงไปเพื่อละลายหิมะ
- น้ำจะละลายพื้นที่รอบตัวและสร้างทะเลสาบใต้ดิน
- สูบน้ำเหลวขึ้นมาจากทะเลสาบใต้ดิน
- หากหมุนเวียนน้ำร้อนต่อเนื่อง ก็สามารถคงสภาพและขยายทะเลสาบใต้ดินได้
- อาคารสนับสนุน Rodwell มีอุปกรณ์ควบคุมและเฝ้าติดตาม และตัวอาคารมีระบบทำความร้อน
- บ่อลงลึกไปหลายร้อยฟุต
- ภายในมีทั้งท่อสูบน้ำขึ้น ท่อส่งน้ำร้อนกลับลงไป สายไฟของปั๊มจุ่ม และสายสัญญาณสำหรับเซนเซอร์กับวงจรควบคุม
การหมุนเวียนของ Rodwell และการป้องกันการแข็งตัว
- น้ำจาก Rodwell จะถูกส่งไปยังโรงปรับปรุงน้ำหลักที่อยู่ห่างออกไปราวหลายร้อยฟุต
- บางส่วนใช้เป็นน้ำใช้ของสถานี
- ที่เหลือจะผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในโรงปรับปรุงน้ำแล้วส่งกลับไปยัง Rodwell
- น้ำดิบที่สูบขึ้นจาก Rodwell มีอุณหภูมิประมาณ 36°F
- หลังผ่านโรงปรับปรุงน้ำและถังสัมผัสหินปูนจะอยู่ที่ราว 42°F
- น้ำหมุนเวียนที่ส่งกลับเข้า Rodwell ถูกให้ความร้อนจนถึงประมาณ 84°F
- อาคารสนับสนุน Rodwell มี หม้อไอน้ำสำรองและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
- เพื่อให้ Rodwell ได้รับน้ำร้อนตลอดเวลา แม้ท่อส่งกลับระหว่างโรงปรับปรุงน้ำกับ Rodwell จะมีปัญหา
- หากสูญเสียวงจรหมุนเวียนน้ำร้อน Rodwell ก็เสี่ยงเสียหาย
- การป้อนความร้อนอย่างต่อเนื่องเป็นเงื่อนไขสำคัญของการเดินระบบ Rodwell
- Rodwell หนึ่งแห่งใช้งานได้นานหลายปี
- เมื่อมันใหญ่เกินไป ปริมาตรอาจถึงระดับหลายล้านแกลลอน
- จากนั้นจะเลิกใช้เป็นแหล่งน้ำจืดและเริ่ม Rodwell ใหม่ที่ตำแหน่งใหม่
- Rodwell เดิมจะถูกเปลี่ยนไปใช้เก็บน้ำเสีย
- เอกสารประวัติเกี่ยวกับ Rodwell เพิ่มเติมดูได้จากเว็บไซต์ South Pole Station ของ Bill Spindler
โรงปรับปรุงน้ำของขั้วโลกใต้
- น้ำจาก Rodwell เดินทางผ่าน ice tunnels ใต้ดินไปยังโรงปรับปรุงน้ำหลัก
- ice tunnels คือเครือข่ายทางเดินสาธารณูปโภคใต้ดินที่ขุดในหิมะอัดแน่น
- ท่อภายในมีทั้งฉนวนและ heat trace
- โรงปรับปรุงน้ำอยู่ใน arches ข้างโรงไฟฟ้า ใต้ส่วนล่างของ beer can
- จึงสามารถนำ glycol loop ที่ขนส่งความร้อนทิ้งจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าข้างเคียงมาใช้กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้สะดวก
- เมื่อน้ำเข้าสู่โรงปรับปรุงน้ำ จะผ่าน ถังสัมผัสหินปูน ก่อน
- ถังสัมผัสหินปูนเติมแร่ธาตุเพื่อเพิ่มค่า pH ของน้ำ
- ช่วยเพิ่มความทนต่อการกัดกร่อนและทำให้น้ำเหมาะสำหรับการดื่ม
- สามารถตั้งให้ถังทำงานหรือหยุดทำงานได้ตามผลการบำบัดที่ต้องการ
- น้ำทั้งหมดรวมถึงน้ำที่จะส่งกลับไปยัง Rodwell ก็ผ่านถังนี้ด้วย
- น้ำที่มุ่งไปเป็นน้ำใช้จะได้รับการบำบัดเพิ่มเติม
- ผ่านฟิลเตอร์ตะกอนและฟิลเตอร์คาร์บอน
- ปรับค่า pH อย่างละเอียดเพิ่มด้วยโซเดียมคาร์บอเนต หรือ soda ash
- ใช้คลอรีนในรูป calcium hypochlorite เป็นสารฆ่าเชื้อ
- น้ำใช้ที่ผ่านการบำบัดแล้วถูกเก็บในถังเก็บขนาดใหญ่แบบไม่อัดแรงดัน
- มี 2 ถัง เพื่อให้ยังเดินระบบได้แม้ต้องหยุดถังหนึ่งเพื่อซ่อมบำรุง
- แต่ละถังมีขนาดระดับหลายพันแกลลอน
- ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์สำรองเผื่อการหยุดชะงักทั้งที่วางแผนไว้และไม่คาดคิดของการจ่ายน้ำจาก Rodwell หรือกระบวนการบำบัด
- มีการตรวจคุณภาพน้ำในหลายจุดระหว่างการบำบัดและการจ่ายน้ำ
- มีจุดเก็บตัวอย่างที่ทางออกถังเก็บน้ำบำบัด ก่อนที่น้ำจะถูกอัดแรงดันด้วยปั๊มน้ำใช้
- ที่โต๊ะทดลองในโรงปรับปรุงน้ำมีเครื่องมือวัดหลายชนิด
การจ่ายน้ำใช้และอุปกรณ์ภายในสถานี
- ขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตน้ำใช้คือการอัดแรงดันน้ำและเก็บปริมาณน้ำสำหรับจ่ายอย่างสม่ำเสมอ
- ปั๊มจะเพิ่มแรงดันของน้ำบำบัดจนถึงระดับแรงดันจ่ายของสถานี
- ถังจ่ายน้ำแรงดันจะเก็บน้ำสำหรับการใช้งานของสถานี
- น้ำจะไหลจากถังในโรงปรับปรุงน้ำขึ้นไปตาม beer can และเข้าสู่ elevated station
- มีการยกตัวในแนวดิ่งราว 50 ฟุต ซึ่งต้องนำไปคำนวณในการตั้งค่าแรงดันของระบบจ่ายน้ำ
- beer can ไม่ได้ทำความร้อน จึงต้องหุ้มฉนวนท่อ
- elevated station ยังมีถังแรงดันสำหรับระบบดับเพลิงด้วย
- ทั้งสถานีติดตั้งระบบสปริงเกลอร์ดับเพลิงอัตโนมัติ
- จุดใช้น้ำภายในสถานีคล้ายกับอาคารทั่วไป
- dish pit ในครัวเป็นหนึ่งในจุดที่ใช้น้ำมาก
- ห้องซักผ้าทำงานคล้ายห้องซักผ้าในบ้าน
- เครื่องซักผ้าส่วนใหญ่ต่อเฉพาะน้ำเย็นเพื่อประหยัดพลังงาน และมีเพียงบางเครื่องเท่านั้นที่ต่อน้ำร้อนและน้ำเย็นทั้งคู่
- เครื่องอบผ้าใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรงที่ต่อกับ glycol heating loop ของอาคาร แทนการให้ความร้อนด้วยความต้านทานไฟฟ้า
- ห้องน้ำและจุดกดน้ำดื่มก็อยู่ภายใน elevated station เช่นกัน
- จุดกดน้ำดื่มเป็นรุ่น Elkay EZS8SF พร้อมอุปกรณ์เสริมเติมแก้ว LK1110
วิธีจัดการน้ำเสียของขั้วโลกใต้
- น้ำเสียของขั้วโลกใต้จัดการด้วยวิธีที่ ต่างจาก McMurdo โดยสิ้นเชิง
- McMurdo ส่งน้ำเสียผ่านกระบวนการบำบัดน้ำเสียเต็มรูปแบบ
- น้ำเสียที่บำบัดแล้วจะปล่อยลงทะเล ส่วนของแข็งจะส่งกลับสหรัฐฯ เพื่อกำจัด
- ที่ขั้วโลกใต้ Rodwell ที่หมดอายุการใช้งานจะถูกใช้เป็นแหล่งเก็บน้ำเสีย
- เมื่อ Rodwell มีขนาดถึงจุดสูงสุดแล้ว จะไม่สูบน้ำจืดจากมันอีก
- จากนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็น “sewage outfall” สำหรับเก็บน้ำเสีย
- น้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดและของเสียเหลวอื่น ๆ จะไหลผ่านเครือข่ายท่อน้ำเสียไปยัง sewage outfall ปัจจุบัน
- ถูกเก็บไว้ใต้ดิน โดยไม่มีกำหนด
- ไม่มีการบำบัดน้ำเสียก่อนส่งลงใต้ดิน
- ใต้สถานีขั้วโลกใต้มีน้ำเสียไม่ผ่านการบำบัดหลายล้านแกลลอนเก็บอยู่ใน outfall
- ณ เดือนมิถุนายน 2024 โรงบำบัดน้ำเสียของสถานีขั้วโลกใต้ยังไม่ได้อยู่ในแผนหรือมีงบประมาณรองรับ
- อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ถูกหยิบยกมาหารือหลายครั้งในประวัติศาสตร์ของสถานี
- เอกสาร South Pole Station Master Plan Draft 2024 บนเว็บไซต์ NSF ระบุโรงบำบัดน้ำเสียไว้เป็นข้อเสนอแนะ
- วิธีฉีดน้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดลงใต้ชั้นน้ำแข็งเพื่อกำจัดนั้นได้รับอนุญาตภายใต้ Antarctic Treaty System
- และถูกบัญญัติไว้ในกฎหมายสหรัฐฯ ที่ 45 CFR § 671.12(f)
การรวบรวมและระบายน้ำเสีย และข้อจำกัดของอาคารภายนอก
- น้ำเสียจาก elevated station จะไหลออกจากท่อระบายน้ำภายในอาคารมารวมที่ holding pit
- elevated station มี holding pit หลักอยู่ 2 จุด
- holding pit มีจุดประสงค์สองอย่าง
- เป็นบัฟเฟอร์เก็บชั่วคราวเพื่อให้ยังใช้งานระบบท่อภายในสถานีได้ระหว่างซ่อมบำรุงท่อระบายหรือ sewer outfall
- รวบรวมน้ำเสียให้เต็มก่อนแล้วค่อยระบายออกด้วยอัตราการไหลสูง เพื่อพาของแข็งแขวนลอยไปได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
- หากปล่อยให้น้ำเสียไหลไปถึง sewer outfall ตามอัตราที่เกิดขึ้นจริง ของแข็งอาจตกตะกอนระหว่างทางและทำให้ท่ออุดตันได้
- holding pit ของ “B” pod อยู่ภายใน Emergency Power Plant
- พื้นที่นี้เป็นส่วนหนึ่งของ “lifeboat” ซึ่งเป็นปีกโครงสร้างพื้นฐานสำรองที่สามารถทำงานแยกได้หากส่วนอื่นของสถานีเสียหาย
- ปกติจะระบายไปยัง sewage/wastewater outfall หลัก
- หาก outfall หลักมีปัญหา ก็สามารถระบายไปยัง emergency outfall ที่เล็กกว่าได้เช่นกัน
- ในพื้นที่เดียวกันยังมีโครงสร้างพื้นฐานกรองน้ำฉุกเฉินที่สามารถละลายหิมะเพื่อผลิต potable domestic water ได้
- wastewater pit ของ “A” pod อยู่ในห้องเครื่องขนาดใหญ่ที่ชั้น 1 ของ A pod
- น้ำเสียจากอุปกรณ์ทุกจุดใน A pod จะไหลมารวมกันด้วยแรงโน้มถ่วง
- แล้วระบายไปยัง outfall หลัก
- เมื่อ pit เต็ม ระบบจะระบายไปยัง sewer outfall โดยอัตโนมัติ
- เส้นทางโดยรวมคล้ายกับท่อจ่ายน้ำใช้
- ออกจากสถานี ลงไปตาม beer can ผ่าน ice tunnels แล้วไปถึง sewer outfall ปัจจุบัน
- มี heat trace เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเสียแข็งตัวจนถึงช่วงแนวดิ่งสุดท้าย
- ไม่ใช่อาคารทุกหลังที่ขั้วโลกใต้จะเชื่อมกับระบบท่อ
- อาคารที่มีทั้ง running water และการเชื่อมต่อน้ำเสียมีเพียง elevated station กับ power plant arch เท่านั้น
- อาคารภายนอกอย่าง IceCube, MAPO, DSL และ ARO อยู่ไกลเกินไป และจนถึงตอนนี้ยังไม่คุ้มค่าต่อการเชื่อมต่อ
- ยังมีทางเลือกสำหรับผู้ที่ทำงานนอกสถานี
- ในฤดูร้อนประชากรมีจำนวนมาก จึงมี porta-potty วางไว้รอบแคมปัส
- เมื่อ porta-potty เต็ม ต้องขนของเสียกลับเข้ามาที่สถานี
- อาคารถาวรภายนอกใช้วิธีแก้ปัญหาหลากหลาย ตั้งแต่ถังไปจนถึง dry toilet ที่มีภาชนะเก็บแบบถอดได้
- ผู้ที่ต้องออกไปไกลสามารถพกขวด 32oz HDPE Nalgene ที่ USAP จัดให้ โดยจะได้รับตอนต้นฤดูกาล และต้องล้างทำความสะอาดพร้อมฆ่าเชื้อก่อนคืนเมื่อสิ้นสุดการใช้งาน
โครงสร้างพื้นฐานจำเป็นที่มองไม่เห็น
- เมื่อเปิดก๊อกน้ำใน elevated station ทุกอย่างอาจดูเหมือนอาคารทั่วไป แต่เบื้องหลังเชื่อมโยงกับ Rodwell, ice tunnels, heat trace, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของ glycol และถังแรงดัน
- ระบบน้ำและน้ำเสียของขั้วโลกใต้ทำงานท่ามกลางความหนาวสุดขั้ว ลม หิมะที่ทับถมต่อเนื่อง เส้นทางส่งกำลังบำรุงที่ยาวไกล และปัญหาในการจัดหาบุคลากรเฉพาะทางกับอะไหล่สำรอง
- โครงสร้างพื้นฐานนี้คือ รากฐานสำคัญ ที่ทำให้มนุษย์สามารถใช้ชีวิตและทำงาน ณ จุดใต้สุดของโลกได้
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นบน Hacker News
บทความแบบนี้อ่านสนุกเสมอ และทำให้ได้มองเข้าไปว่าผู้คนดำรงชีวิตกันอย่างไรในรูปแบบที่ไม่คุ้นเคย เช่น สถานีขั้วโลกใต้
การดำเนินงานทั้งหมดดูเหมือนยืนอยู่บนคมมีด ระหว่างสถานการณ์ที่เอนโทรปีคอยผลักดันเข้ามาเรื่อย ๆ กับพลังงานที่ต้องทุ่มเข้าไปเพื่อกันมันไว้ จนน่ากลัวอยู่ลึก ๆ ถ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีปัญหา ทุกอย่างจะพังเร็วแค่ไหน และโดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่หนาวจัด ก็ยิ่งรู้สึกชัดว่า สุดท้ายแล้ว เชื้อเพลิง คือสิ่งที่ค้ำจุนทุกอย่างไว้
อยากอ่านบทความเกี่ยวกับการบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกแบบนี้ด้วย ถ้าเป็นเรื่องที่เคยมีปัญหาถึงขั้นคุกคามการคงอยู่ของสถานี และพวกเขาฝ่าฟันมาได้อย่างไร ก็น่าจะยิ่งดี ต่อให้มีการออกแบบสำรองซ้ำซ้อน แต่ตราบใดที่ยังอยู่ในโลกกายภาพ ก็ดูเหมือนว่าความเสียหายย่อมเกิดขึ้นได้อยู่ดี
ยังมีสูตรผสมสำหรับขั้วโลกโดยเฉพาะอย่าง AN8 ด้วย มีการออกแบบสำรองซ้ำซ้อนเยอะ และมีอุปกรณ์สำหรับซ่อมภาคสนามพร้อม: https://www.jeffreydonenfeld.com/blog/2012/12/the-south-pole...
เห็นบทความของ brr.fyi บน HN ทีไรก็ดีเสมอ
การใช้ชีวิตที่ขั้วโลกใต้นั้นแทบจะเหมือนอยู่บน ดาวเคราะห์ต่างดาว
คิดว่ามีอุจจาระปริมาณมหาศาลฝังอยู่ใต้ขั้วโลกใต้แล้วก็รู้สึกแปลก ๆ
บางเรื่องไม่รู้เสียยังดีกว่า
มองโลกในแง่ดีไว้ก็เป็นเรื่องดีเสมอ
แอนตาร์กติกาอาจคงสภาพเดิมอยู่อีกหลายล้านปี แล้วมนุษย์ต่างดาวลงจอดมาพบทะเลสาบลึกลับที่เพิ่มขึ้นมาอีกแห่งหนึ่ง ซึ่งเต็มไปด้วยจุลินทรีย์สารพัดชนิด
มีอีกเรื่องหนึ่งที่ตกไป: สิ่งแรกของ OP คือ โรงงานแยกเกลือออกจากน้ำของ McMurdo เคยเดินระบบด้วยพลังงานนิวเคลียร์ในอดีต แต่เลิกใช้แนวทางนั้นแล้ว และปัจจุบันใช้น้ำมันดีเซล
https://en.wikipedia.org/wiki/McMurdo_Station#Nuclear_power_...
ดีเซลฟังดูใช้งานได้จริงกว่ามาก
https://theconversation.com/remembering-antarcticas-nuclear-...
บทความที่เจาะลึกสิ่งที่น่าสนใจแบบนี้เป็นสิ่งที่ผมชอบบน HN เสมอ
แปลกใจนิดหน่อยที่แม้แต่รูปภาพทั้งหมดก็ยังเป็น องศาฟาเรนไฮต์ อุโมงค์น้ำแข็ง เท่มากจริง ๆ ถ้าโตมากับ Star Wars แล้วใครจะไม่ชอบของแบบนั้นล่ะ?
ก่อนที่ Rodwell แห่งแรกจะสร้างเสร็จ น้ำเสียถูกส่งไปที่ไหน?
มีเรื่องท่อปล่อยน้ำเสีย ท่อแข็งเป็นน้ำแข็ง และการเปลี่ยนปั๊มยกน้ำอยู่เยอะ น่าจะเป็นหลุมที่ขุดลงไปในพื้นดิน
อาคารภายนอกที่ไม่มีระบบท่อระบายน้ำหรือโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำก็ยังใช้วิธีแบบนี้อยู่ คำตอบน่าจะอยู่ที่ไหนสักแห่งใน southpolestation.com ของ Bill Spindler
ส้วมเคมีชั่วคราวนี้สร้างขึ้นด้วยลมร้อนล้วน ๆ น้ำดื่มนำมาจากถ้ำน้ำแข็ง แล้วใช้พลั่วตักใส่อุปกรณ์ละลายน้ำ
“ในการทำให้น้ำปริมาณเทียบเท่า 1 แกลลอนอุ่นขึ้นจาก -60°F ไปถึง 50°F ซึ่งเป็นอุณหภูมิแจกจ่ายที่สมเหตุสมผล ต้องเพิ่มอุณหภูมิถึง 110°F พลังงานสุทธิที่ต้องใช้เพียงเพื่อทำให้น้ำ 1 แกลลอนไปถึงอุณหภูมิแจกจ่ายคือ 268Wh!”
ในความเป็นจริงมากกว่านี้อีก เพราะ การเปลี่ยนเฟส จากของแข็งเป็นของเหลวก็ใช้พลังงานมากเช่นกัน
330kJ/kg หรือ 1250kJ ต่อแกลลอน คิดเป็นประมาณ 350Wh ดังนั้นพลังงานที่ใช้ละลายน้ำแข็ง 1 แกลลอนจึงมากกว่าการเพิ่มอุณหภูมิอีก 110°F ที่เหลือ
ในศัพท์ฟิสิกส์เรียกว่า ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว คือพลังงานที่จำเป็นต่อการเปลี่ยนสถานะระหว่างของเหลวกับของแข็ง หลายปีก่อนผมเคยเห็นใครสักคนคำนวณพลังงานที่ต้องใช้ในการละลายน้ำแข็งหน้าหัวรถจักรที่กำลังวิ่ง ถ้าจำไม่ผิด ต้องใช้พลังงานระดับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดไม่เล็กเลย ไม่ใช่เรื่องใช้งานได้จริง
การที่สถานีวิทยาศาสตร์แบบนั้นใช้ ฟาเรนไฮต์ วัดอุณหภูมิน้ำนี่ทำเอาช็อก
ผมเคยใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์ตามหา สกรูระบบเมตริก ขนาดหนึ่ง ความเจ็บปวดนั้นของจริง
ขอชี้ให้ชัดก่อนว่า พื้นที่ส่วนใหญ่ของฐานไม่ใช่ “วิทยาศาสตร์” แต่เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่ผู้คนอาศัยอยู่ คนที่ดูแลซ่อมบำรุงอาคารคุ้นเคยกับระบบอิมพีเรียล การใช้หน่วยนั้นจึงสมเหตุสมผล วัสดุและชิ้นส่วนที่ใช้ซ่อมแซมก็จัดหาจากบริษัทอเมริกัน และในหลายกรณีก็เป็นเช่นนั้นตามกฎหมายด้วย
ตัวอย่างเช่น ถ้าเดินตรวจโรงไฟฟ้าทุกวัน ค่าการวัดอุณหภูมิของเครื่องยนต์ทั้งหมดเป็น F แทบทุกเทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิของไหลแบบติดตั้งในท่ออ่านค่าเป็น F เทอร์โมสตัทในอาคารทั้งหมดก็เป็น F ขนาดอาคารก็มีแนวโน้มสูงว่าแทบทั้งหมดระบุเป็นฟุต
ดังนั้นหน่วยอุณหภูมิน้ำจึงไม่ได้สำคัญมาก ที่นี่ไม่ได้ทำวิจัยเกี่ยวกับน้ำ นอกจากงานเชิงเทคนิคที่คำนวณปริมาณการผลิต สิ่งที่ต้องการก็แค่แหล่งจ่ายที่เสถียรและดื่มได้
รายงานอุตุนิยมวิทยาใช้ระบบเมตริก เพราะ METAR เป็นรูปแบบมาตรฐาน แต่พอเข้าเรื่องการบิน ความสูงก็ยังใช้ฟุตกันทั่วไปอีก
แต่กล้องโทรทรรศน์นี่หนักจริง ฮาร์ดแวร์ระบบอิมพีเรียลวางอยู่เต็มไปหมด ถึงอย่างนั้นฝั่งอุณหภูมิต่ำยิ่งยวดก็ใช้ Kelvin
ในบริบทที่อคติแบบอิงมนุษย์ไม่ได้เป็นประโยชน์ ก็คงไม่ใช้ฟาเรนไฮต์
อีกอย่าง อุปกรณ์ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะพวกท่อ ก็น่าจะเป็นสินค้าจากซัพพลายเออร์สหรัฐฯ ถ้าอย่างนั้นการจัดหาเป็น หน่วยนิ้ว ก็ง่ายกว่ามาก
เพื่อนที่ทำงานทางเหนือบอกว่า เขาเก็บ อุกกาบาต ได้จากหิมะที่ละลายไว้ใช้เป็นน้ำ
เลยสงสัยว่าที่ก้น Rodwell จะมีฝุ่นอุกกาบาตสะสมอยู่บ้างไหม
สมัยก่อนเคยหย่อนแม่เหล็กลงไปเพื่อกู้ของที่ทำตก เช่น เครื่องมือ พอดึงแม่เหล็กขึ้นมาก็มีผงโลหะติดขึ้นมา แต่เพราะน้ำถูกหมุนเวียนซ้ำอยู่ตลอด จึงยากจะโต้แย้งข้อคัดค้านที่ว่า นั่นอาจเป็นแค่อนุภาคที่สึกออกมาจากท่อหรือเครื่องจักรอื่น ๆ เท่านั้น ทั้งนี้อยู่บนสมมติฐานว่ามีวัสดุที่เป็นเหล็กอยู่ในระบบหมุนเวียน
น่าสนใจ
“การจะอุ่นปริมาณน้ำเท่ากับ 1 แกลลอน จาก -60°F ไปจนถึง 50°F ซึ่งเป็นอุณหภูมิจ่ายใช้ที่สมเหตุสมผล ต้องเพิ่มอุณหภูมิถึง 110°F พอดี การทำให้น้ำ 1 แกลลอนขึ้นถึงอุณหภูมิจ่ายใช้ต้องใช้พลังงานสุทธิถึง 268Wh! นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลที่จำกัดเวลาอาบน้ำไว้ 2 นาที”
ถ้าทุกคนที่อ่านลองอยู่ให้ได้หนึ่งสัปดาห์ด้วยการ อาบน้ำ 2 นาที วันละครั้ง ก็น่าจะพอประเมินได้ว่าจะสมัครงานนี้ไหวไหม
มันไม่ได้ยากอย่างที่ฟัง แค่ทำตัวให้เปียกแล้วปิดน้ำ ถูสบู่ ล้างออก แล้วปิดน้ำ ถ้าฝึกแล้ว ใช้เวลาที่เปิดน้ำจริง ๆ แค่ 20–30 วินาทีก็สะอาดได้พอสมควร
แต่ก็ไม่ได้รู้สึกอิ่มเอมอะไร ถ้าผมยาวหรือใช้คอนดิชันเนอร์ ก็จินตนาการยากว่าตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นแค่ไหน
ถ้าไม่ได้ทำงานที่ใช้แรงหนักมาก หรือทำงานที่มีฝุ่นและคราบสกปรกเยอะ ก็ไม่จำเป็นต้องอาบทั้งตัวทุกวัน
ตอนสร้างนิสัยผมจับเวลาไว้ 5 นาที แต่ตอนนี้ก็ไปที่ประมาณ 2 นาทีเองโดยธรรมชาติ แน่นอนว่า “ความเย็น” ของ Colorado ไม่เหมือน “ความเย็น” ของแอนตาร์กติกา แต่ถ้าไม่ได้มัวเพลินคิดถึงไอน้ำและการอาบน้ำแบบหรูหรา 2 นาทีก็เป็นเวลาที่เพียงพอสำหรับการอาบน้ำ