Ist es angesichts der Technologie des frühen 19. Jahrhunderts möglich, Salz und Süßwasser aus dem Ozean zu extrahieren?

Ich komme aus Brasilien, einer ehemaligen Kolonie Portugals. Im Geschichtsunterricht erfahren wir davon.

In den vergangenen Jahrhunderten war Salz sehr wertvoll. Das Wort Gehalt kommt daher. Portugal hatte Salzpfannen als eines seiner wichtigsten Exportgüter erforscht, bevor es ein Land wurde – und das war im 11. Jahrhundert! Die ersten scheinen sich in der Region Aveiro zu befinden, mit einem Aufschwung im Salzhandel im 16. Jahrhundert.

Ungefähr zu dieser Zeit begann die Kolonialisierung Brasiliens, und da wir das ganze Jahr über mehr Sonnenlicht als Europa hatten (und sehr salzhaltige Meere), wurde hier viel Meerwassersalz gewonnen. Es war eine der wichtigsten wirtschaftlichen Aktivitäten gegen Ende des 18. Jahrhunderts.

Wie es vor Jahrhunderten gemacht wurde, gibt es eine ganze Wikipedia-Seite nur über den Prozess: Salzherstellung in offenen Pfannen . Es ist recht langatmig und aufwendig. Aber kurz:

1. Pumpen Sie das Wasser (mit Mühlen) in tiefe Dekanter. Dort findet etwas Verdunstung statt.
2. Pumpen Sie das resultierende Wasser zu flachen Verdampfern. Es findet eine weitere Verdunstung statt.
3. Calciumsulfat aus dem Wasser entfernen. Dies war eines der Nebenprodukte der Salzindustrie und wurde bei Maurerarbeiten verwendet.
4. Bringen Sie das restliche Wasser zu Kristallisatoren, den seichten, bunten Teichen, die Ihnen in den Sinn kommen, wenn Sie an Salzpfannen denken .
5. Hier beginnt Salz im Wasser auszufallen. Lassen Sie einige Leute es mit Schaufeln an die Seite des Kristallisators schieben, um den Prozess zu beschleunigen und sicherzustellen, dass das Salz körnig ist (Sie werden einige wirklich große Körner haben, einige so groß wie Maiskörner). Sobald das Wasser vollständig verdunstet ist, können Sie das Salz zur weiteren Verarbeitung einfach auf Haufen schaufeln.

Sehen Sie sich das Bild unten an. Die weißen Zapfen werden manuell gesalzen. Die näher an den Arbeitern liegenden Haufen sind klein, weil sie immer noch in seichtem Wasser schaufeln, während die größeren Haufen im Hintergrund (die höher als ein Haus sein können) bereit sind, auf Lastwagen geschaufelt zu werden. Das Bild stammt aus dem Jahr 1967, aber der Prozess war damals nicht viel anders als im 16. Jahrhundert.

Quelle: der portugiesische Wikipedia-Artikel zur Salzgewinnung aus Teichen. Dies ist die Original-URL für das Bild.

Sie erhalten bei diesem Vorgang jedoch kein Trinkwasser. Das gesamte Wasser wird in die Atmosphäre verdunstet. Wenn Sie versuchten, dieses Wasser mit Geräten aus dem 18. Jahrhundert zu gewinnen, würden Sie wahrscheinlich auf lange Sicht eine Schwermetallvergiftung bekommen, aufgrund der Ausrüstung, die Sie benötigen würden, um Wasser in industriellen Mengen auf diese Weise zu gewinnen, und des chemischen und biologischen Wissens der Zeit . Für Trinkwasser müssen Sie einen Fluss auf Ihrer Insel finden.

Die Destillation war lange vor dem 18. Jahrhundert bekannt (sie war eines der Hauptwerkzeuge der Alchemisten, datiert auf das 12. Jahrhundert oder früher in Europa, und war lange vorher in Asien und Afrika bekannt). Dies wird beides tun, solange es eine Wärmequelle gibt, um das Meerwasser zu kochen.

Das Abkochen des Wassers konzentriert das Salz; Irgendwann steigt der Siedepunkt des Wassers bis zu dem Punkt, an dem Sie die Destillation nicht mehr aufrechterhalten können, und Sie haben Sole. Etwas Salz wird beim Abkühlen kristallisieren, oder Sie können die Sole weiter kochen, um das Wasser auszutreiben, und dann das im Topf verbliebene Salz trocknen.

Der Dampf aus dem Kochen wird aufgefangen und gekühlt und erzeugt nahezu reines Wasser (wenn das Kochen zu stark ist, muss die resultierende Flüssigkeit möglicherweise erneut destilliert werden, um trinkbar zu sein, aber dies ist in einer technischen Umgebung des frühen 19. Jahrhunderts unwahrscheinlich.

Sicher. Stills sind seit Hunderten von Jahren bekannt. Je nach Standort ist es auch möglich, Solardestillen zu bauen, die nur mit Sonnenlicht betrieben werden.

Ich vermute jedoch, dass Meerwasser in einem konventionellen Kessel aus dem frühen neunzehnten Jahrhundert zu Korrosion führen und möglicherweise kein Salz von sehr guter Qualität produzieren würde. Es wäre wahrscheinlich besser, das Salz in luftgetrockneten Pfannen herzustellen, da ich bezweifle, dass sie mit nur drei Dörfern ohnehin große Mengen benötigen würden.

Solarstills

Das Square-Cube Law hat bereits eine großartige Antwort darauf, wie man Salz bekommt. Ich werde Ihnen sagen, wie Sie Trinkwasser bekommen. Ihre Leute werden viel Glas brauchen, um Solarstills herzustellen, aber sie müssen nicht aus einer einzigen Glasscheibe bestehen, viele kleine Scheiben funktionieren fast genauso gut. Und sie können es tun, Tausende von kommerziellen Gewächshäusern wurden zwischen dem 17. und 18. Jahrhundert gebaut, und dies war das High-End der Dinge, die sie im 18. Jahrhundert aus Glas bauen konnten.

Das ist das Palmenhaus in England. Solar-Destillierapparate liegen durchaus innerhalb ihrer Möglichkeiten.

Es gibt mehrere Designs, mit denen Sie arbeiten können. Das Glas muss klar* sein, aber nicht unbedingt glatt, was innerhalb der 1800-Technologie liegt. Sie sind langsam, aber in Bezug auf freie Energie. Als Bonus kann die produzierte Sole Ihren Salzfeldern zugeführt werden. Je steiler Sie die Decke machen können, desto besser (bessere Sammeleffizienz), aber es erfordert auch mehr Glas. Einseitig ist am gebräuchlichsten, nur weil es am einfachsten zu bauen, zu füllen und zu warten ist, aber mit ein paar Rohren können Sie alle Designs mit Material aus der Zeit bauen. Wenn sie schlau sind, sammeln sie auch Regenwasser von Gebäuden und anderen Gebäuden.

Eine Solardestille von 4 Quadratmetern (etwa die Größe einer King-Size-Matratze) kann etwa 0,8 Liter gereinigtes Wasser pro Sonnenstunde produzieren. Finden Sie also heraus, wie viel Wasser Sie brauchen, und rechnen Sie einfach ein wenig nach.

* Es muss nicht klar sein, aber es funktioniert viel besser.

Habe eine Vulkaninsel

Zusätzlich zu dem, was Slarty gesagt hat, können Sie Ihre Insel vulkanisch machen, damit sie die Destille auf einem Thermalschlot bauen können. Auf diese Weise gibt es kein Problem, Kohle zu importieren, um den Hochofen zu befeuern. Der Hauptgrund, warum die Salzwassergewinnung so teuer ist, sind die Energiekosten. Durch eine kostenlose erneuerbare Energieform auf der Insel wird es also viel wirtschaftlicher, Salz zu produzieren.

Technologisch ja: Bauen Sie eine Solardestille über einem Salzabbaubetrieb im Meer auf.

Machbar: Ich bezweifle es ernsthaft, Sie haben keine Plastikfolie, das wird eine Menge Glas in Ihrer Solardestille sein.

Das Kondensieren von Süßwasser aus Salzwasser aus Salzseen über Kessel wurde während der anfänglichen Goldrauschzeit in Kalgoorlie, Westaustralien, von Mitte der 1890er Jahre bis zur Wasserversorgung über eine 600 km lange Pipeline von der Küste im Jahr 1903 durchgeführt. Solche Anlagen auch produziert Salz als Abfallprodukt.

Unmengen an Holz wurden verwendet, um die Kessel zu befeuern.

Etwas Ähnliches an einer Ozeanküste zu bauen wäre möglich gewesen.

Dies ist eine Ergänzung zu Aspekten, die in einer Reihe von Antworten und Kommentaren angesprochen wurden.
Wie man Wasserdampf erzeugt, wurde gut behandelt.
Das überaus wichtige "Wie man den Dampf wieder in flüssiges Wasser verwandelt" wurde weniger behandelt.

Es wurde allgemein nachgewiesen, dass im angegebenen Zeitraum und unter den angegebenen Bedingungen:

• Verdampfung von Wasser zur Destillation wäre "vernünftig machbar"

• Die größere Herausforderung wäre die Kondensation des Wasserdampfs.

Für die Kondensation ist eine wasserdampfundurchlässige Barriere erforderlich, die eine Wärmeübertragung zwischen dem Dampf und einer kühleren äußeren Umgebung ermöglicht. Die externe "Kühl"-Quelle kann ein aktives Kühlmittel sein, wie z. B. Wasser (Trinkwasser oder anderes) oder ein "Tunnel", der vor externer Erwärmung geschützt ist.

Ein Verfahren wäre die Bereitstellung einer dünnen Membran aus "Leder" oder einem ähnlichen Material, die außen kühler ist und Wasser kondensieren lässt. Wo verfügbar, tut Glas dies gut genug. In diesem Zusammenhang sollte Fisch eine leicht verfügbare Ressource sein, und "Fischleder" wäre eine ungewöhnliche, aber praktikable Option. Es gibt eine große Menge an Informationen über Fischleder, seine Herstellung, Verwendung und Eigenschaften.
Obwohl es etwas ist, dessen sich viele Menschen bewusst sind, ist es „sehr viel eine Sache“ und würde diesem Zweck gut dienen.

Eine andere Lösung ist ein „gekühlter Tunnel“, durch den Wasserdampf geleitet wird. Dies kann Stein oder glasierter Ton oder jedes andere Material sein, das Wärme ableitet. Holz würde funktionieren, aber nicht so gut wie einige andere Materialien. Sogar das Ablassen von Wasserkraft in eine Höhle würde funktionieren. Das Ziel ist es, die Temperatur bei der aktuellen Luftfeuchtigkeit unter den Taupunkt zu senken – eine niedrigere Temperatur entfernt mehr Wasser aus der Luft.

Kupfer und Blei waren seit der Römerzeit leicht zu beschaffen, Bleirohre konnten für Kondensatoren verwendet werden, tatsächlich verwendete das Schmelzen von Blei tatsächlich lange Steintunnel, die bergauf zu Schornsteinen führten, wo der aus dem Ofen verdampfende Bleidampf an den Steinwänden kondensierte.

Sie hätten dies ohne allzu große Schwierigkeiten bis in die Römerzeit tun können. Verwendung von Meerwasser zum Kühlen sowie die Quelle des Wassers.

Nehmen Sie je nach Breitengrad ein Metallfass (Blech zu einem Zylinder gefaltet und verschweißt, mit angeschweißtem kreisförmigem Boden). Außen dunkel streichen, mit Wasser füllen und in der Sonne stehen lassen.
Graben Sie ein tiefes Loch in den Boden (2+ Meter) und stellen Sie einen großen Tontopf mit ähnlichem Volumen wie die Trommel hinein. Machen Sie einen Deckel für die Trommel mit einem Loch, das mit einem Rohr versehen ist, das mit dem Topf verbunden ist.
Am Ende des Tages sollten Sie bei einem 50-Liter-Fass 10-20 Liter Wasser im Topf haben, je luftdichter das System ist, desto mehr. Die Trommel enthält eine konzentrierte Salzlösung, die in eine Salzpfanne gegossen werden kann, um kristallines Salz zu erhalten. Der konzentrierten Sole kann kein weiteres Wasser entzogen werden.
Sie müssen die Trommel häufig ersetzen, da die Sole sie innerhalb eines Monats korrodieren wird.

Eine wirklich, wirklich gute Lektüre zu diesem Thema, geschrieben im Jahr 1862, vergleicht verschiedene Methoden zur Gewinnung von Salz durch Verdunstung und gibt sogar den Ertrag pro Morgen von Verdunstungsteichen an.

Wie man Salz aus Meerwasser macht:

In digitales Format transkribiert. Viel zu umfangreich, um es hier zu wiederholen, aber es deckt eine große Anzahl von Methoden zum Verdampfen von Meerwasser ab, um Salz zu gewinnen.