Früheste brauchbare moderne Batterie

Konzeptionell gibt es Batterien schon seit sehr langer Zeit, einige der frühesten Formen, die wir um 1749 herum entdeckt haben, aber das wäre sicherlich keine Batterie im Kilowatt-Speicherbereich, und es ist unwahrscheinlich, dass sie als elektrische Speicher entwickelt wird war nicht der limitierende Faktor; es war Stromerzeugung.

1861 kamen die Maxwell-Gleichungen heraus, die elektrische Kraft effektiv mit magnetischer Kraft verschmolzen. Aus praktischer Sicht bedeutete dies, dass Sie eine Achse in einem Magnetfeld drehen konnten, um Strom zu erzeugen, und dass Sie Strom durch eine Achse in einem Magnetfeld leiten konnten, um sie zum Drehen zu bringen. Für die Zwecke dieser Frage möchten Sie die erste davon.

Wenn dies früher entdeckt worden wäre, dann wären Batterien mit immer größerer Kapazität aus keinem besseren Grund entwickelt worden, als dass die Energie gespeichert werden könnte. Windmühlen hätten ihre Wasserräder in Dynamos umgewandelt, und selbst normale Haushalte hätten die Praxis gehabt, einen Dynamo von Hand anzukurbeln, um ihre Batterie mit Strom zu versorgen, um Dinge rund um das Haus zu erledigen, da dies eine Form der Arbeit wäre, die die Energie sehr effizient speichern könnte ( rechtzeitig).

Was die Form der Batterie betrifft, überprüfen Sie den Link, da es einige Optionen gab, die vor der industriellen Revolution möglich gewesen wären, aber wenn Sie es genau nehmen, führt Sie das Zusammenlagern verschiedener Metalle, selbst aus Versehen, sehr wahrscheinlich dazu neue Batterieoptionen bei genügend Zeit und Permutationen natürlicher Bedingungen. Der Trick besteht nicht darin, überhaupt Batterien zu erfinden, sondern den Menschen den natürlichen Anreiz zu geben, bessere Batterien herzustellen, indem sie ihre Nützlichkeit verbessern.

Die beste Form moderner Batterietechnologie, die vor der Industriellen Revolution hätte entdeckt werden können, sind primitive Bleibatterien . Ohne alle modernen Funktionen würden sie viel Wartung erfordern, wären gefährlich (viele frühe U-Boote wurden aufgrund von Wasserstoffexplosionen zerstört) und selten (es gibt nicht genug Blei auf der Welt, um Energie selbst für eine mittelgroße moderne Nation zu halten). ). Also würde nur die "High-Society" (dh Städte) sie verwenden.

Die frühesten Zeiten sind eigentlich uralt. Schwefelsäure war etwa seit Beginn unserer Ära (oder möglicherweise früher) bekannt und wurde verwendet. Wenn also zufällig ein adler Philosoph, der mit Glutelektrizität und Säuren experimentiert, deren Wirkung entdecken würde, dann vielleicht mit einer Menge "aber" und einem Haufen von Deuses ex Mashina, die sich für einige funktionierende Anwendungen entwickeln.

Der limitierende Hauptfaktor ist hier nicht einmal eine Technologie, sondern die Gesellschaft. In der Antike waren die effektivsten Geräte Sklaven, und es gab keinen Bedarf für etwas Besseres. Für das frühe (dh dunkle Zeitalter) und mittlere Mittelalter gab es andere Prioritäten (Religions- und Besitzkriege) und das Feudalsystem tolerierte keine „Von-Stadt-Verkäufer“ (da sie zu einer Bedrohung für die bestehende Ordnung und Macht werden).

Nur in neuen Zeiten (XVII-XIV) hätte diese Technologie eine Chance, sich zu verbreiten. Und darum geht es bei Steampunk!

Ich würde mechanische Batterien sagen, wie z. B. Dämme (ich sage "wie", aber ich kenne derzeit keine anderen Beispiele, die so häufig wie Wasserkraft verwendet werden, aber ich werde später andere hypothetische Beispiele hinzufügen). Pumpspeicherwasserkraft ist ein reales Beispiel für derzeit verwendete Low-Tech-Lösungen. "alles, was Sie brauchen" ist ein riesiger Damm, ein paar von ihnen, verstreut. Sie werden derzeit oft verwendet und speichern Zehntausende von Megawattstunden .

Sie können auch Druckluft für eine aufregendere und riskantere Lagerung ausprobieren. Bietet viele Gelegenheiten wie „Oh nein, der Hochdrucktank wird gleich explodieren“ (obwohl ich sie in unterirdischen Bällen bauen würde, um die Sicherheit zu maximieren. Wissen Sie, Bälle sind der perfekte Druckbehälter und der Untergrund ist perfekt dafür nicht explodiert alles so schlimm.) Pumpen Sie einfach Luft ein, wenn Sie zu viel haben, und lassen Sie sie heraus, um Dinge anzutreiben, wenn Sie Energie brauchen

Seien Sie kreativ, alles, was Energie speichert, ist eine Batterie (Federn und Gummibänder, potenzielle Energie in Form von Ziegeln, die Sie hochheben und herunterfallen lassen, verbunden mit einem Seil, das einen Transformator zündet, oder einfach Wasser in Dämmen, kinetische Energie in Form von Schwungrädern, innere Energie in Form von Wärme, sogar chemische Energie, wie zum Beispiel Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff umwandeln und wiederverbrennen, oder sogar nur Batterien chemisch, wie andere vielleicht mehr darüber erzählen). Achte nur darauf, dass die Energieeffizienz hoch ist: Beim Eingeben, beim Lagern und beim Aussteigen geht nicht viel Energie verloren (daher sind Schwungräder und Wärme beispielsweise nicht optimal, auch wenn ich mir vorstellen könnte, dass Schwungräder nicht so schlecht funktionieren, wenn du viele haben und je nach Bedarf ständig Energie einspeisen oder entnehmen)

Wir können Batterien vor der industriellen Revolution entdecken. Aber wir können keine elektrische Infrastruktur vor der industriellen Revolution aufbauen.

Wiederaufladbare Blei-Säure-Batterien sind wahrscheinlich der einzige Batterietyp, der vor der industriellen Revolution entwickelt werden konnte. Für fortgeschrittenere Typen (Nickel, Lithium) gibt es keine Möglichkeit, ihre Entwicklung abzukürzen und sie fertig zu haben, bevor die industrielle Basis verfügbar ist.

So können Blei-Säure-Batterien ohne Fabriken und Chemieanlagen gebaut werden, obwohl sie dadurch etwas teuer wären - ein Äquivalent einer modernen Autobatterie (< 1 kWh) wäre für einen großen Teil der Bevölkerung unerschwinglich, und ein Äquivalent einer Elektroautobatterie (> 50 kWh) wäre nur für reiche Leute erschwinglich.

Batterien selbst sind jedoch ohne eine Anwendung nutzlos. Es wäre sehr schwierig, in einer vorindustriellen Zeit eine geeignete Anwendung zu entwerfen. Eine allgegenwärtige Glühbirne ist ein Höhepunkt der Technologie des frühen 20. Jahrhunderts, es gibt keine Möglichkeit, sie vor dem 19. Jahrhundert zu haben. Elektromotor oder Dynamo benötigen Lackdraht, was zwar manuell hergestellt werden kann, die Motoren wären jedoch teuer wie Schmuck. Elektroheizung ist wahrscheinlich die einzige Anwendung, die keine Hochtechnologie erfordert.

Insgesamt können Batterien in einer vorindustriellen Gesellschaft als teure Neuheiten existieren. Sie können die industrielle Entwicklung vorantreiben – aber würde das in Ihr Szenario passen?