Alkohol befeuerte die industrielle Revolution

Der interessante Teil dieser Frage ist nicht der wissenschaftliche Aspekt. Alkoholische Kraftstoffe, die aus so ziemlich jeder organischen Substanz mit ziemlich einfacher organischer Chemie hergestellt werden können, hätten Benzinkraftstoffe sehr gut ersetzen können. Ich habe Freunde, die hausgemachten Alkohol herstellen und als Brennstoff verwenden. Ich habe auch einen Nachbarn, der einen Lastwagen hat, der mit Holzgas bei Geschwindigkeiten von über 70 Meilen pro Stunde betrieben wird. Die Nutzung erneuerbarer Brennstoffe aus landwirtschaftlichen und/oder industriellen Abfällen wäre viel schonender für die Erde und die Menschen gewesen. Es lag nicht daran, dass es keine Möglichkeit gab, eine monopolistische Kontrolle über die Energiequelle zu erlangen und Geld von der allgemeinen Bevölkerung zu erpressen, indem man die Verpackungs- und Vertriebssysteme kontrollierte. Aus genau demselben Grund wurde Wasserstoff (das häufigste Element auf der Erde) nicht als Brennstoff zugelassen. In einem echten Bildungssystem Sechstklässler würden lernen, wie sie ihre eigenen Wasserstoffgeneratoren bauen können, die grenzenlose Energie für alle stationären und mobilen Anwendungen liefern. Als Kraftstoff verbrannter Wasserstoff gibt zwei wirklich unangenehme Emissionen ab, reinen Sauerstoff und reines Wasser.

Energie wird weder erzeugt noch vernichtet, sondern nur in Form verändert. Alle Energie auf der Erde kommt von der Sonne in Form von Strahlung. Alle Energie ist kostenlos und war es schon immer. Die Übernahme der wirtschaftlichen und politischen Kontrolle über die Quelle, Lieferung und Verpackung von Energie zum persönlichen Vorteil sollte als Kriegsverbrechen betrachtet werden. Stellen Sie sich eine Welt vor, in der Energie an ihrem Verwendungsort durch das Individuum, das die Energie benötigt, in ihre notwendige Form umgewandelt wird. Erdölunternehmen, Elektromonopole, Pipelines, Eisenbahnen und Regierungen, die Gesetze zur Errichtung dieser Monopole erlassen, wären irrelevant. Es gibt keinen triftigen wissenschaftlichen Grund, warum wir diesen Traum jetzt nicht leben.

Wäre eine industrielle Revolution, die Anfang des 19. Jahrhunderts ausschließlich von alkoholbetriebenen Verbrennungsmotoren mit innerer und äußerer Verbrennung angetrieben wurde, theoretisch praktikabel?

NEIN.

Dampf wurde aus einem einfachen Grund zum Schlüssel der industriellen Revolution: Es wurde Kohle abgebaut und Kohlebergwerke benötigten Pumpen, die von einem leicht verfügbaren Brennstoff angetrieben wurden – nämlich von Kohle.

Von diesem Zeitpunkt an wurden Dampfmaschinen immer ausgeklügelter und in ihrer Anwendung weiterentwickelt, aber es war die Kombination aus der Notwendigkeit einer stetigen automatisierten Aktion (Pumpen) und einem leicht verfügbaren Brennstoff (keine Verarbeitung für Kohle erforderlich!), die sie zum Fliegen brachte.

Alkohol ist eine ganz andere Sache. Sie finden zB Alkoholseen nicht bequem neben einem Ort, an dem Sie eine mechanisch wiederholbare Aufgabe (wie Pumpen) ausführen müssen. Sie finden Alkohol nicht einmal in unterirdischen Reservoirs.

Sie müssen Alkohol herstellen. Es braucht viele Vorräte, die an einen Ort gebracht werden, und viel Transport, um den Alkohol von dort, wo Sie ihn herstellen, dorthin zu bringen, wo Sie ihn brauchen (nicht immer gleich). Idealerweise braucht man viel zB Kohle, um die Alkoholproduktion und den Transport zu befeuern.

Und beachten Sie, dass es einen großen Unterschied zwischen der Herstellung von Alkohol wie in Bier und Wein und der Herstellung von Alkohol wie in hochreinen Spirituosen gibt. Und es gibt einen ähnlichen Unterschied darin, sie als Brennstoff zu verbrennen.

Das ist nicht dasselbe wie kohlebetriebene Strommotoren. Sie beginnen bei einem Bedarf mit leicht verfügbarem Kraftstoff, und sobald Sie ihn zum Laufen bringen, wird er verfeinert und verbessert, und neue Anwendungen werden offensichtlich.

Und schließlich ist es natürlich eine sündhafte Verschwendung in einer Zeit, in der Alkohol als sichere (hygienische!) Flüssigkeit zum Trinken wichtig war und Wasser normalerweise nicht!

Und in diesem Sinne befeuerte der Alkohol lange Zeit den Industriearbeiter, wenn auch nicht so sehr die industrielle Revolution. :-)

Steam hatte einfach Glück

Die Industrielle Revolution war eher eine Reihe von Ereignissen und Erfindungen als eine Periode mit tatsächlichen Daten. Es wird daher als ungefährer Zeitraum von 1760–1830 angesehen.

Der erste flüssigkeitsbetriebene (Benzin-) Verbrennungsmotor wurde 1794 von Robert Street gebaut – etwa zur Hälfte der industriellen Revolution.

Man könnte sagen, wenn Kohle nicht so leicht zu beschaffen und reichlich vorhanden gewesen wäre, hätten Benzin und Verbrennungsmotor die industrielle Revolution vorangetrieben und möglicherweise nicht mehr bewirkt, als das endgültige Ergebnis der Periode um 10 bis 20 Jahre zu verzögern, was hätte hatte letztendlich wenig bis gar keinen Einfluss auf die Präsenz moderner Technologie heute.

Jetzt geht es speziell um Alkohol.

Das Hot Rod Network erklärt Folgendes zu Alkohol und Benzin:

Wenn wir uns in dieser Geschichte auf Alkohol beziehen, meinen wir Methanol oder Ethanol. Benzin ist in Bezug auf den Energiegehalt viel dichter, was bedeutet, dass weniger Gas (im Vergleich zu Alkohol) benötigt wird, um die gleiche Leistung zu erzeugen. Es ist einfacher, Benzin zu entzünden als Alkoholkraftstoffe.

Einfach gesagt, Benzin bietet ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis, was bedeutet (etwas vereinfachend), dass derselbe Motor mehr Arbeit leisten kann. Weiter...

Das Tolle an Benzin und seiner Verwendung in Rennmotoren ist auch, warum es von Natur aus ein riskanterer Kraftstoff ist als Alkohol, Benzin entzündet sich unter nicht idealen Bedingungen, wie außerhalb des Motors. Und wenn es einmal angezündet ist, ist es schwieriger, es außerhalb der kontrollierten Verbrennung zu löschen, die in der Brennkammer stattfindet.

Benzin wird die Scheune niederbrennen, während Alkohol nur die Scheune niederbrennen könnte.

Es gibt einige Vorteile, der vielleicht wichtigste ist ...

Wenn Sie Alkohol verbrennen, ist eines der Nebenprodukte der Verbrennung Sauerstoff. Dies hilft, den Verbrennungsprozess zu verbessern. Ein weiterer Grund ist die kühlende Wirkung von Alkohol, wenn er im Einlasskanal „verdampft“. Dies trägt dazu bei, dichtere Luft zu erzeugen, wenn die Luft- / Kraftstoffladung in den Motor eintritt, ein weiterer Pluspunkt. Der Kühleffekt hilft auch, den Motor zu kühlen, zumindest auf der Einlassseite der Gleichung. Denken Sie daran, dass es bei der Erzeugung von PS darum geht, Wärme zu erzeugen und zu kontrollieren.

Mit anderen Worten, es wäre einfacher, einen funktionierenden Verbrennungsmotor mit Alkohol herzustellen, selbst wenn er nicht so effizient wie Benzin wäre.

Abschluss

Ich glaube, es ist absolut glaubwürdig, (zum Beispiel) eine alternative Geschichte zu beschreiben, in der der Verbrennungsmotor dem Dampf den Donner stahl. Machen Sie Kohle zu einem knappen Gut und Dampf wäre zu etwas Interessantem degradiert worden.

Wenn Sie jedoch den gesamten Effekt analysieren, den es auf die Geschichte gehabt haben könnte, lautet die Antwort letztendlich "keine". Denken Sie daran, dass die technologische Entwicklung eine Pyramide ist, mit dem „Heute“ an der Spitze und einem absoluten Berg an Wissen, Erfahrung, Ausdauer und Glück darunter.

Sie sprechen davon, Verbrennungsmotoren von dort zu holen, wo sie in diesem Berg waren, und sie ein bisschen weiter den Hang hinunter zu bewegen. Ja, das hätte ein paar Dinge in der Nähe verändert, aber letztendlich wäre die Form des Berges gleich geblieben. Schließlich ist die Grenze zwischen Dampf- und Verbrennungsmotoren und modernen Computern mächtig schmal, wenn es sie überhaupt gibt (Turbinen für Elektrizität waren ein ganz anderer Studienzweig).

Also, nada, zilch. Überhaupt keine Auswirkungen auf die Gesellschaft, außer vielleicht, dass man stattdessen 1954 die 1964er Corvette hat.

Das größte Einzelproblem, das Sie mit diesem Modell haben werden, ist die Verbrennungstemperatur des Kraftstoffs.

Der Grund, warum wir Benzin (oder Benzin, wie es in bestimmten Teilen der Welt genannt wird) als Kraftstoff für die interne Verbrennung verwenden, ist, dass seine Verbrennungstemperatur ziemlich niedrig ist (irgendwo um 250 Grad C für die Zündung, etwas über 1000 Grad C für die Flammentemperatur). ), was bedeutet, dass bei einer Explosion in der Brennkammer das expandierende Gas ausreicht, um den Kolben nach unten zu drücken, und die Wärme von dem die Kammer umgebenden Metall absorbiert werden kann. Trotzdem brauchen wir Kühlsysteme, damit die Motoren nicht überhitzen.

Denken Sie daran, dass in diesen Motoren die Wärme ein Abfallenergie-Nebenprodukt ist. Der Verbrennungsmotor wird nicht durch Wärme angetrieben; Es wird durch expandierende Gase angetrieben.

Alkohol (andererseits) entzündet sich bei etwa 365 Grad C (brennt aber bei etwa 1920 Grad C). Einige moderne Verbrennungsmotoren können damit umgehen, aber das durchschnittliche Haushaltsauto (zum Beispiel) kann es nicht. Frühe Verbrennungsmotoren wären bei diesen explosiven Temperaturen in den Zylindern entweder eingeschmolzen oder explodiert.

Außerdem ist Alkohol (ironischerweise) schwieriger in industriellen Mengen herzustellen als Benzin. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass Biokraftstoffe noch nicht an Fahrt gewonnen haben; Ich habe vor etwa 7 Jahren einen Artikel gelesen, in dem geschätzt wurde, dass die gesamte Mais- und Maisernte in Biokraftstoff umgewandelt werden müsste, um nur 20 % des Kraftstoffbedarfs der USA durch Biokraftstoff zu decken. Das ist natürlich ein inakzeptabler Kompromiss. Und das wandelt es nur in Kraftstoff um; die Umwandlung in reinen Alkohol wäre noch weniger effizient.

Bevor wir also die möglichen Auswirkungen diskutieren, scheitert die Frage am ersten Glied; nein , das ist aus zwei Gründen keine praktische Lösung;

1) Motoren müssten viel robuster sein als frühe Verbrennungsmotoren
. 2) Die Anforderungen an die Kraftstoffproduktion wären unerschwinglich gewesen.

Wohlgemerkt; Können Sie sich vorstellen, welche Schwierigkeiten die britische Marine gehabt hätte, wenn sowohl ihre Matrosen als auch ihre Schiffe im 19. Jahrhundert mit Rum betrieben worden wären?

Alkohol selbst ist ein ziemlich guter flüssiger Brennstoff, obwohl seine Energiedichte viel geringer ist. Sie können also mehr oder weniger alles damit machen als mit Benzin, obwohl Sie mehr davon verbrennen müssen.

Nebenbei bemerkt, die erste moderne Rakete, die für die V2-Waffe verwendet wurde, verbrannte Alkohol, da er einfacher zu handhaben ist als Kohlenwasserstoff. Neuere Raketen, die auf dem gleichen Prinzip basieren, müssen jedoch hochreinen Kohlenwasserstoff (RP1-Kerosin) verwenden, da Alkohol einfach nicht energiedicht genug ist, um Umlaufgeschwindigkeiten zu erreichen, wenn sie kein kryogenes und / oder grässlich giftiges verwenden möchten Kraftstoff.

Das große Problem wird sein, wie viel Energie der Zivilisation zur Verfügung steht.

Fossile Brennstoffe stammen größtenteils aus der Karbonzeit (daher der Name), als Bäume Zellulose entwickelten, Aasfresser jedoch noch keinen Weg gefunden hatten, sie zu zersetzen. Über Millionen und Abermillionen von Jahren sammelten sich nicht zersetzte Baumstämme an, um langsam in Kohlenwasserstoff umgewandelt zu werden. Tatsächlich akkumulierten diese Bäume Sonnenenergie in fossile Brennstoffe wie die größte Batterie der Welt.

Die industrielle Revolution nutzte diese gewaltigen Energiereserven als Treibstoff. Zu einem ziemlich großen Teil sind wir immer noch davon abhängig – Deutschland, der vermeintliche Champion grüner Energie, produziert erstaunliche (und erstaunlich umweltschädliche) 40 % seines Stroms durch die Verbrennung von Kohle, seit sie beschlossen haben, die Nutzung dieses schrecklichen Kohlendioxidproduzenten einzustellen das ist Atomkraft. Sie würden auch sarkastisch sein, wenn Sie in einem Land leben würden, das besondere Anstrengungen unternommen hat, um die Kohle loszuwerden, nur um verschmutzte Luft aus einem anderen Land einzuatmen, das gerade im Namen der Ökologie große Anstrengungen unternommen hat . Aber ich schweife wieder ab.

Der Punkt ist, ohne sie ist die einzige Energiequelle, die Sie haben, primitive Wind- und Wasserkraft, mechanische Kraft und primitive Sonnenenergie in Form von ineffizienten Pflanzen - zum Beispiel Getreide, Zuckerrohr und Holz. Teilweise werden diese heute als Biokraftstoff als Hilfsenergiequelle genutzt. Die Engpässe im Zweiten Weltkrieg, insbesondere unter deutscher Besatzung, veranlassten sogar kreative Ingenieure, mit Holz-Biokraftstoff betriebene Autos zu bauen .

Das Problem ist, dass die Energiedichte pro Oberfläche sehr gering ist. Sie haben also bei weitem nicht genug Energie für eine industrielle Revolution historischen Typs.

Sie haben einige Fabriken, aber nicht die massive Stadtflucht und Warenproduktion, die das XIXe Jahrhundert erlebte. Sie haben einige Züge, aber nicht annähernd so viele. Sie haben einige Boote mit Verbrennungsmotor, aber meistens Kriegsschiffe – die Fracht erfolgt mit kostengünstigen, modernen Segelschiffen . Flugzeuge sollten zunächst weniger betroffen sein, da sie im Allgemeinen einen geringeren Prozentsatz des Kraftstoffverbrauchs ausmachen.

Ein möglicher Vorteil ist, dass das Äquivalent der Westfront des Ersten Weltkriegs möglicherweise nicht ganz so ein Fleischwolf ist, da der Krieg und seine Schrecken genau durch die industrielle Macht der Kriegführenden angeheizt wurden. Ohne genügend Treibstoff gibt es weder genug Industrie für Waffen und – was noch wichtiger ist – Artilleriegeschosse, noch möglicherweise genug Nahrung zu den Schützengräben zu bringen.