Eine Welt mit extrem begrenzten fossilen Brennstoffen

Keine fossilen Brennstoffe verursachen mehr Probleme, als Sie vielleicht denken

Fossile Brennstoffe sind vor allem für ihre Rolle als Brennstoff bekannt. Beim Raffinieren von Öl fallen jedoch tonnenweise Nebenprodukte an, die auf der ganzen Welt verwendet werden. Es wird in der Medizin verwendet, um Maschinen mit Schmiermitteln, Asphalt, Wachs und vielem mehr zu pflegen.

Es wäre sinnvoll, wenn diese durch das eine oder andere ersetzt werden. Ohne Öl im Überfluss müssten sie Alternativen für all diese finden. Einige sind möglicherweise tatsächlich von höherer Qualität, aber es ist wahrscheinlich, dass es in den meisten Fällen intensiver sein wird, die Ersetzungen für jeden vorzunehmen.

Abgesehen davon denke ich, dass es nicht unmöglich ist, eine industrielle Revolution ohne fossile Brennstoffe zu haben. Ohne fossile Brennstoffe könnte es einen höheren Druck geben, funktionsfähige Elektromotoren herzustellen, da das Verbrennen von Bäumen und dergleichen sehr intensiv ist. Mit großen Fortschritten bei Batterien oder Dingen wie elektrifizierten Schienen ist es auch einfacher, viel Energie in einem fahrenden Fahrzeug zu speichern. Diese würden die treibende Kraft hinter der neuen Revolution sein, wenn auch langsamer als eine mit fossilen Brennstoffen. Aber wenn die ausreichenden Fortschritte gemacht wurden, würde ich riskieren, dass die Fortschritte viel schneller vorangetrieben werden als in unserer Welt.

Strom ist heutzutage viel wertvoller und wir machen gerade jetzt große Fortschritte bei Batteriestrom und alternativer Stromerzeugung zu fossilen Brennstoffen. Wenn es keine Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen gäbe, ist es wahrscheinlich, dass sie sich von Anfang an viel mehr Mühe gegeben haben, da der Fortschritt dort das Geld ist. Kernbrennstoff ist möglicherweise nicht erforderlich, da persönliche Energie zur Vergrößerung der Reichweite von Personenfahrzeugen sehr wichtig wäre. Und eine verteilte Stromerzeugung ist viel besser, da Sie keinen Transportverlust haben (es sei denn, sie erfinden einen Raumtemperatur-Supraleiter).

Ich sehe keinen Grund, warum der Klimawandel eine Sache sein muss, damit Solarpunk passiert. Wenn Sie solche Fortschritte gemacht haben, wird jeder Versuch, fossile Brennstoffe zu verwenden, die zuvor zu schwierig waren (oder möglicherweise Ersatzstoffe wie Sonnenblumenöl), grob erscheinen. Sie riechen und sind schlecht für Ihre Gesundheit. Sie könnten verboten werden, da sie zu diesem Zeitpunkt eine schlechte Alternative darstellen. Oder einfach der Schock einer (Beinahe-)Umweltkatastrophe wie CFK reicht aus, um ihnen Angst zu machen und die meisten umweltschädlichen Formen zu verbieten.

Kurz gesagt, ich denke, der Fortschritt am Anfang wäre viel langsamer, wenn nicht sogar eisig. Aber sich nicht auf fossile Brennstoffe zu verlassen, kann zu vielen wichtigen Veränderungen führen. Ein geringer Zugang zu so etwas wie Asphalt würde beispielsweise Schienensystemen oder anderen kreativen Alternativen eine viel größere Bedeutung verleihen. Keine reichliche Energie in Kohle würde Batterien und Motoren und sogar Elektrohütten hervorbringen. Da diese alle die Hauptwirtschaftsquelle sind, werden sie Gegenstand zahlreicher Forschungen sein. Wenn sie endlich in die zweite industrielle Evolution eintreten, sind sie tatsächlich in vielerlei Hinsicht in einer besseren Verfassung als die fossil befeuerte Welt, in der wir lebten.

Andererseits ist dies eine Menge Spekulation. Dennoch macht es für mich Sinn, die Welt mit Strom voranzubringen, wenn fossile Brennstoffe (weitgehend) fehlen.

Chemophile Bakterien

Sie können die Bildung fossiler Brennstoffe auf einer Welt, in der sich das Leben entwickelt, nicht unbedingt verhindern, aber vielleicht können Sie ihnen Konkurrenz machen. Wenn Sie einen chemophilen Organismus einführen, der einfach alle fossilen Brennstoffe der Welt auffrisst, dann können Sie Kohle und Erdöl sehr selten machen. Dies kann auch die Lagerung und Verwendung fossiler Brennstoffe erheblich erschweren, wenn ein erhebliches Risiko besteht, dass Ihr Brennstoff durch etwas kontaminiert wird, das ihn verbrauchen kann, und Sie mit einem festgefahrenen Motor und einem mit nicht brennbarem Teer gefüllten Benzintank zurückbleiben.

Aber das hilft dir in deinem Fall nicht wirklich...

Bevor die Menschen Kohle und Öl verbrannten, haben wir Holz und Holzkohle verbrannt. Der Mangel an fossilen Brennstoffen würde lediglich dazu führen, dass wir länger auf diese unangenehme Energiequelle angewiesen bleiben. Wenn die industrielle Revolution Einzug hält, würde die Ölindustrie durch eine wuchernde Holzindustrie ersetzt. Die Entwaldung würde beschleunigt, aber auch der wirtschaftliche Anreiz für landwirtschaftliches Brennholz. Bevor Sie zur Atomkraft kommen, würden die Nationen Millionen Hektar für den Anbau von Pflanzen reservieren, die zu Biokunststoffen, Biodiesel verarbeitet und einfach verbrannt werden können.

Diese Industrie würde all die gleichen hegemonialen Befugnisse über Regierung und Industrie entwickeln, die Sie in der Ölindustrie sehen, was es weitaus schwieriger macht, sie durch bessere, sauberere, zukünftige Energiequellen zu ersetzen als fossile Brennstoffe, weil es tatsächlich mehrere der Gründe beheben würde, sie nicht zu verwenden fossile Brennstoffe. Holz ist nicht nur ein nachwachsender Rohstoff, sondern schafft einen vollständigen Kohlenstoffkreislauf; Es gibt also keinen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt, über den man sich Sorgen machen müsste. Das gesamte CO2 aus verbranntem Holz wird direkt wieder in die nächste Generation von Nutzholz gesaugt.

Eine Welt ohne fossile Brennstoffe führt also möglicherweise mit WENIGER Wahrscheinlichkeit zu einer Solar-Punk-Zukunft.

Alternative Route zu Solar Punk

Anstatt zu versuchen, brennende Dinge weniger wettbewerbsfähig zu machen, könnten Sie vielleicht etwas an Ihrer Einstellung ändern, um Solarenergie wettbewerbsfähiger zu machen. Die größten Hürden bei der Solarenergie sind die Kosten für die Raffination hochreiner Siliziumkristalle und die Kosten für die Speicherung von Strom für später.

Ein großer Teil dessen, was fossile Brennstoffe attraktiver macht als Biobrennstoffe, ist, dass man sie einfach aus dem Boden ziehen kann und sie nach diesem Punkt nur sehr wenig Aufwand erfordern, um sich bei Bedarf in Strom umzuwandeln. Folgen Sie also einfach derselben Logik. Wenn Ihre Welt Höhlen voller großer, natürlich vorkommender Siliziumkristalle hat, müssen Sie diese Kristalle nur abbauen, sie zerschneiden, und Sie haben billigen Solarstrom. Was die anderen Hauptkosten (Batterien) betrifft, gibt es Lösungen im industriellen Maßstab, die VIEL billiger sind als Batterien, um große Mengen potenzieller Energie zu speichern. Beispielsweise sind viele moderne Solarparks jetzt mit Wasserkraftsystemen mit geschlossenem Kreislauf anstelle von Batterien gekoppelt. Grundsätzlich erstellen Sie zwei Wasserreservoirs (eins höher als das andere). Dann nutzen Sie tagsüber die überschüssige Solarenergie, um Wasser aus dem niedrigen Reservoir in das höhere zu pumpen.

Kurz gesagt, machen Sie Solarenergie einfach so verdammt billig, dass sie fossilen Brennstoffen Konkurrenz macht.

Die einzige klare Frage, die ich nach Ihrer Bearbeitung sehen kann, ist diese:

Ist es also plausibel, dass die einzigen vorhandenen fossilen Brennstoffreserven wirtschaftlich äußerst schwer zugänglich sind, bis zu dem Punkt, an dem sie erst wirklich genutzt werden, nachdem die Kernenergie entwickelt wurde?

Das Problem dabei ist, dass der Ausbau der Kernenergie ohne fossile Brennstoffe kaum vorstellbar ist. Sie benötigen eine große Bandbreite an Technologien, um die Kernkraft in dem von Ihnen gewünschten Maßstab zu ermöglichen, und das bedeutet, dass eine komplexe Chemie auf Kohlenwasserstoffbasis im industriellen Maßstab kaum zu vermeiden ist.

Allein die Infrastruktur zur Unterstützung des Ausbaus der Kernenergie ist immens. Ich denke, Sie tappen in die Falle, sich zu sehr auf Macht zu konzentrieren. Macht allein wird keine Ressourcen produzieren.

Sie können Kernkraft nicht ohne all das andere Zeug entwickeln. Sie müssen seltene Ressourcen abbauen, transportieren, raffinieren und schützen, und dazu müssen Sie alle anderen Dinge an Ort und Stelle haben. Die materiellen Anforderungen für die Stromerzeugung und -verteilung werden nicht besser, nur weil Sie Atomkraft nutzen. Und Atomkraft gibt es nicht in kleinen Paketen – man braucht riesige Kraftwerke, um effizient Energie zu erzeugen.

Schließlich ist es etwas zweifelhaft, dass eine Welt, die durch alle leicht zugänglichen fossilen Brennstoffe lief, aber auch Zugang zu Atomkraft hatte, nicht auch durch alle (relativ) leicht zugänglichen nuklearen Brennstoffressourcen lief – und diese sind überhaupt nicht üblich. Sie würden sich höchstwahrscheinlich der Kernenergie (und allem anderen) zuwenden, wenn die fossilen Brennstoffe knapper werden, und einfach das einfache Zeug verbrennen. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass Sie die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen bis zu diesem Punkt entwickeln würden, ohne parallel die Kernkraft zu entwickeln.

Das Tech-Level ist hier wichtig. Asimovs Foundation- Romane spielten in ferner Zukunft, wo seine Foundation in der Lage war, bessere kleinere Nukleartechnologie zu entwickeln, weil sie dies tun musste und über die wissenschaftlichen Ressourcen verfügte. Selbst das ist in Wirklichkeit ein verdammt langer Weg, aber es erfordert auch eine Zukunft, die weit genug entfernt ist, um eine viel, viel ausgefeiltere Technologie zu haben. Meines Erachtens ist dies nicht das, worauf Sie abzielen, und ohne dies verlieren Sie wahrscheinlich jeden Weg, um die von Ihnen gewünschte Kernkraftoption zu erreichen. Im Prinzip können Sie eine Geschichte massieren und zwingen, so zu funktionieren, wie Sie es möchten, aber es würde niemals natürlich klingen. Es wäre eine Art „Handwavium, das uns hierher gebracht hat“ (was Asimov im Grunde getan hat, um seinen großen Rahmen für das Erzählen von Geschichten zu ermöglichen).

Beachten Sie jedoch, dass selbst die Solarpunk-Option den Zugang zu nicht erneuerbaren Ressourcen erfordert, um sie zu entwickeln, zu bauen und zu warten, sowie die Probleme der Unterstützung von Arbeitskräften, Häusern, Transport, medizinischer Versorgung und all dem Rest, den Energie nicht löst.

Ich bezweifle also, dass es wirklich plausibel ist, aber das ist etwas anderes als zu sagen, dass Sie das einem Leser nicht verheimlichen könnten, indem Sie sorgfältig nicht versuchen, es zu erklären.

Reichlich Uran:

Ich versuche, die genaue Art der Frage hier zu verstehen, aber ich gehe davon aus, dass es darum geht, wie plausibel Ihr Szenario ist, nicht nur um Erdöl und Kohle.

In einer Welt, in der Physiker die Verwendung und Funktion spaltbarer Materialien in einem extrem frühen Stadium der industriellen Revolution ableiten und in der große Mengen an Uran als einfache Oberflächenablagerungen in der führenden Supermacht der damaligen Zeit verfügbar sind, haben Sie möglicherweise einige sehr primitive Kernkraftwerke recht früh verfügbar. Diese wären extrem gefährlich und umweltschädlich. In unserer Welt wurde Uran 1789 entdeckt und die industrielle Revolution begann 1760. Ohne verfügbare fossile Brennstoffe, Wasser und Holz könnte dies beginnen, aber es würde viel langsamer vorankommen. Die Säureraffination von Uran wäre früh verfügbar, aber dies würde Ihnen kein Kernkraftwerk bringen. Der OkloBildung in Afrika deutet darauf hin, dass konzentriertere Uranquellen natürlich existieren und zu anhaltenden nuklearen Reaktionen führen können. Um Ihnen zu sagen, ob diese zu einem frühen Zeitpunkt der industriellen Revolution zu einer nutzbaren Kernenergiequelle führen könnten, bräuchten Sie den Input eines Nuklearwissenschaftsingenieurs.

Angesichts von Erdölvorkommen von sehr schlechter Qualität, tiefer Kohle und begrenztem Erdgas ist es außerdem möglich, dass diese Materialien nicht ohne Weiteres in Mengen verfügbar sind, die ausreichen, um eine industrielle Revolution voranzutreiben, oder zu praktikablen Kosten. Um schlechte Kohle- und Gasreserven zu haben, braucht man geologische Bedingungen, die diese Lagerstätten unter dem Meer hinterlassen (viele sind), sehr tief (viel Kohle ist) oder so erschöpft, dass die Menschen in der industriellen Revolution sie nie als Brennstoff betrachten.

Es wurde angenommen, dass das Aussterben des Perms , das zu einer wärmeren Welt und der Entfernung thermoregulatorischer Synapsiden (unserer Vorfahren) aus der Vorrangstellung führte, um durch Therapsiden (die Dinosaurier) ersetzt zu werden, durch die Zerstörung großer Kohlevorkommen in Sibirien durch vulkanische Prozesse ausgelöst wurde. Solche Prozesse könnten einen Großteil der fertigen Kohle verbraucht haben, oder die Kohle könnte in den Ozean subduziert worden sein. Wenn auf eurem Planeten ein früherer Industrialisierungszyklus stattgefunden hätte oder eine sehr lange Zeit, in der die Menschen alle Oberflächenvorkommen an Kohle verbraucht hätten, dann wäre Kohle ein vergessener Brennstoff.

Ölablagerungen waren normalerweise mit dem Vorhandensein von Teer an der Oberfläche verbunden, aber einem bakteriologischen Mittel (ein sporenbildender anaerober Organismus in der alten Geschichte, der sich mit ölbildenden organischen Stoffen ablagerte und diese langsam von innen aß und eine Art unbrauchbaren Schlamm hinterließ , zum Beispiel) könnte für einen Mangel an leicht verwendbarem Öl verantwortlich sein, sodass Erfinder wie Edwin Drake wenig zu tun hätten.

Ich sehe einen erschwerenden Faktor in der Verwendung von Holz als Ersatz für einen Großteil des Erdöls in verschiedenen industriellen Anwendungen. Die Holznutzung in China ging der Nutzung von Kohle voraus, und erst die zerstörerische Entwaldung führte dazu, dass Kohle zu einem Wirtschaftsmotor wurde. Frühe Züge wurden mit Holz befeuert, und die Billigkeit von Kohle verdrängte Holz. Holz wäre umweltbelastend, aber letztlich CO2-neutral. Langfristig konnten die Anforderungen an das Baumwachstum die industrielle Revolution jedoch nicht aufrechterhalten.