[ONI攻略] hydraシステム（もどき）で酸素供給＋電力供給

の勉強をしてみよう、というページ。
oxygen not includedにおける、２大要素である「酸素供給」「電力供給」を行うための水の電気分解。
実は私は苦手です。

電解装置はいつの間にか止まってるし、内部の温度はすぐ上がって温暖化原因になるしで、酸素供給の為やむなく最小限使うという使い方をしていました。

実ははhydraシステムというのは聞いたことはあったのですが、きちんと勉強したことはなくて苦手意識克服のため、今回勉強してみることに。

hydra（ハイドラ）システムとは

上に書いた通り、効率的に水素や酸素を取り出すためのoxygen not includedにおける仕組みのこと。
同時に気体圧縮のテクニックも使っているのがポイントになっています。

hydro：水(ギリシャ語）
hydra：ヒドラ（ギリシャ神話の９首の蛇）
hydrogen：水素（英語）

この辺りをモジって命名されたのだと思います。
システムの解説をして頂いている海外wikiによると、2017年にPVDという方が考案されたようで、以後多くのONIプレイヤーが愛用しているシステムとのことです。

原案では9つの電解装置を使うことで大量の酸素・水素を取り出しつつ、自身で取り出した水素を使って発電を行い、（最初のキックは必要ですが）水がある限り永遠に供給できるシステムというのことですが、おそらく9である必要はないと思うので、今回はもう少し小型の2個hydra(これでもhydraというのか？）の作成を目指して、サンドボックスモードで理論の勉強をして、サバイバルモードでも作成できるような仕組みにすることを目標にします。

電解装置の基礎知識

水を酸素と水素に分解する。
分解された水、水素は電解装置左上のマス（赤い四角）に排出される。
ただし、ONIには「同じマスには１種類の物質（気体／液体／固体）しか存在できない」という規則があるので、おそらくすぐに周囲のマスに移動すると思われる。
本題からそれるが、オーバーヒート温度が75度と低めなので金アマルガムでの作成を推奨。

電解装置のカタログスペック（1サイクル＝600秒）

水600kg⇒酸素532kg+水素67kg
消費電力は72kj
※j=W×秒数

酸素に関しては、複製人間の消費量が60kg/サイクルのため、１台で複製人間8人分。

水素発電機のカタログスペック（1サイクル＝600秒）

水素消費：60kg
発電量：480kj(720kj) ※カッコ内はエンジニアよる調整後の発電量

なので凡そ
電解装置１台がフル稼働すれば、
調整後の水素発電機を降る稼働させ、
毎サイクル（720kj－装置に使用した電力）を生み出す

と考えることが出来る。

一見、かなり電力的にプラスになるように見えるが
・吸水ポンプ(１サイクル）
フル稼働させると144kjを消費し、6000kgの水を吸い出す。

・吸気ポンプ(１サイクル）
フル稼働させると144kjを消費し、300kgの気体を吸い出す

・気体フィルター（１サイクル）
フル稼働させると72kjを消費し、600kgの気体の分別を行う。
気体パイプは600kg/サイクルの最大流通と言われている
液体パイプは6000kg/サイクルの最大流通と言われている

おそらくもっとも最初に作るであろう作り方の皮算用だと

吸水ポンプ１台（水5400kgは未使用）▲ 144kj
吸気ポンプ２台　▲288kj
気体フィルター１台 ▲72kj
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
消費電力：504kj

となってしまう。
エンジニアの調整が入ればプラスになるし、吸水ポンプの余剰を使えることを考えれば作る価値はあるが、電力源としては期待したほどの働きが出来ない可能性が高い。

電解装置の使い方を勉強しよう

私も分からないので、いろいろ失敗例などを踏まえながら知識を増やしていきます。
基本的にサンドボックスモードでの検証になりますが、サバイバルモードで使いたいので、見た目より実用性（作りやすさ）を重視。

考え方

■電解装置の周囲が空いてる場合、生成された酸素・水素は排出場所に排出された後、周囲のマスに伝播していく。

■排出場所と、２か所以外の場所をふさいだ場合、排出場所が塞がれているため代わりに排出できる２か所に酸素と水素が分かれて排出される。

電解装置の排出位置である左上マスを液体判定にし、且つ電解装置自体は水没判定にさせないため、下段２マスには50kg×2の塩水、上段２マスには50kg×2の水を配置。

これで、産出された酸素／水素は残った２方向に分かれて排出される。

真空は必須なのか？

ある程度サバイバルモードでも実用化しやすいように考えてみました。
下の空き空間は気にしないで下さい（色々考えてた名残）。

①真空を使ったパターン（実際に作るのは難しい）※正攻法

基本系は以後も同じで、周囲の気体状況を変えています。
まずは理想的な運用をするために「真空」を使ったパターン。
この状態でしばらく稼働させてみます。

今回の検証とは関係ないですが、階段型に液体を垂らしておくことで水判定にして、気体を外に出さないテクニックは随所で使えます。
通り道が１マスのところに液体判定があると、気体交換が発生しないため密閉状態になります。
ただし、複製人間が濡れてしまいますので頻繁に通るところには不向きです。

【結果（１０サイクル後）】

気体圧縮のテクニックも併用してますので、１マス辺り数十kg～100kg以上。
電解装置に「最大気圧」が発生することはありませんでした。
かならず水素が上側、酸素が左側に行くのかは不明ですがきっちりと別れていますので気体フィルターはいらなそうです。

あとはそれぞれの部屋に吸気ポンプを設置して必要に応じて稼働させればよい。

理論値で電解装置が動いてるので、電解装置１台につき水素発電機が１台フル稼働できる計算。
これは成功と言っていいでしょう。

問題もあって、やはりアツイです。
電解装置から出る酸素は下限70度なので、10サイクル程度でもフル稼働させるとかなりあつくなります。

もちろん水も消費します。
消費量は１台につき600kg/サイクル。
水は大体1マス1000kgなので、10サイクルだと6マス分の水がなくなる計算。

②装置の中に他の気体が混ざっていたパターン（天然ガス）

サバイバルモードで使う場合、真空でスタートするのはなかなか大変だと思うので、どんな感じになるのか見てみましょう。
とりあえず色的に分かりやすい天然ガス(1000g/マス）を配置してスタート。

さて、初期である程度他の気体があっても問題なく分別は機能するのでしょうか。

先ほど撮り忘れてた開始前の温度は全体的に20℃程度。

【途中経過】

途中ですが、うまく行かないのがわかったので。
1サイクル程度回した段階ですが

最初に真空状態で始めなかったせいか、周囲のマスの元素がどんどん入れ替わって上手く分別されてないのが分かります。
そのせいか「最大気圧」による電解装置の停止も頻繁に発生してしまっています。
右の画像の、電解装置左のマス（1マスの気流タイル）の気体がいろいろ入れ替わっており、これが「最大気圧」表示が出てしまってる原因でしょう。

サバイバルモードでも「真空状態」で始める必要はありそうです。

【結果（10サイクル後）】

一応は気体圧縮もできていますが30～50kg程度で、電解装置の「最大気圧」表示も頻繁に出ます。
気温の変化が真空状態の時より穏やかななのも、それだけ止まってる時間が多いということになりますね。

③真空状態で開始し、その後で外気に酸素を流すパターン

ここまでの検証で、うまく活用するにはできるのであれば真空状態でスタートするほうが無難のようです。
もっとうまく装置を組み上げればいけるのかもしれませんが…

今度は、装置を起動した後に、外気へ酸素を送り出すとどうなるか見てみたいと思います。
酸素はそのまま放流して使えれば電力削減できますからね。

■検証方法
周囲に天然ガスで囲み、最初は真空状態で開始。
5サイクル後、酸素部屋を天然ガスと繋げさらに5サイクル様子を見る。

天然ガスのエリアに他の元素も少しまざってますがテスト的には問題なし。

【5サイクル経過】

ここまではきっちり区分けできてます（真空だったので当然ですが）。
「最大気圧」による停止もなし。
ここで酸素エリアと天然ガスエリアの区切りを消して混ぜて5サイクル放置してみます。

【5+5サイクル経過】

圧力が高い所為か、混ざらずに稼働はできました。
今度は外側の壁も取って、周囲に汚染酸素を満たして、さらに5サイクル様子見してみます。

【5+5+5サイクル経過】

問題なく稼働。
基本的に圧力が高い酸素の方が多いので常時稼働が出来ました。
ただ、出口の1マスの所が運悪く別の気体でふさがれると恐らく「最大気圧」が発生すると思います。

真空は必要なのか？結論

開始時はできれば真空で開始したい。
ある程度気体が貯まれば、外気と合わせてもそのまま動く可能性が高い。
とはいえ、外気と直接触れさせるのはリスクにはなる。

「最大気圧」が発生しなければ、「電解装置」1台で8人分の酸素が賄えることを考えると、台数は1～2台程度で十分。

あとで内部に手を加える場合、アトムスーツがないと複製人間の吐き出す二酸化炭素で誤動作が発生する可能性が高い。

hydraシステムの良い点／問題点

本機構は水を永遠に消費すること、温度がどんどんあがることから、複製人間の消費する酸素供給用に使用すべき。
なので、発電用としてメインで使うべきではない。
複製人間8人までなら1台、それ以降は2台程度で酸素供給を賄える。

最も大事なのは温度問題で農作物が壊滅する恐れがあるので、氷雪地帯か氷雪間欠泉のそばで行いたい。

気体圧縮のテクニックを併用しているため、大きな酸素／水素の保管施設は必要ない（通常と比べて100倍以上の面積当たり保管可能）というのは大きな利点。
今回の方法だと後から機構内で作業するにはアトムスーツは必須。

必要に応じて中にたまっている「酸素」「水素」を取り出せるように吸気ポンプは予め内部に作っておくべき。

こんなところでしょうか。

最後におさらい

■最大効率を目指すのであれば、真空状態で行う方が無難

■電解装置の左上マスを水判定（not水没）にする。
その為には、2種類の液体が必要。
水と塩水、水と汚染水などだが、汚染水は汚染酸素が発生するのが不安なのでできれば塩水が欲しい。

この画像のイメージが持てれば基本的にはうまくいくはず。
電解装置の水没判定に関しては、50kg程度であれば水没にならないようなので、1マス50kgを目安に。
1マス100kg（4マス合計400kg）でも大丈夫でしたので、そこまで厳密じゃなくても大丈夫。

■問題点
・温度が上がる(酸素は70℃以上）
・水が減る（1台につき600kg/サイクル）

以上です。

次プレイする時はこの方式で作ってみようと思います。
今までの自分の方法だと結構「最大気圧」で電解装置が止まっちゃってたんですよね。