Kann diese Welt früh Gasflaschen erfinden?

FRAGE

Ich möchte, dass eine Nation in der Welt, an der ich arbeite, in der Lage ist, Erdgas und Wasserstoff zu transportieren, für Treibstoff und möglicherweise für Ballonfahrten. Erdgaspipelines und -flaschen wurden erstmals im alten China erfunden, aber obwohl sie beeindruckend waren, waren diese ziemlich undicht. Ich würde es begrüßen, wenn die Bewohner dieser Welt Gas im Laufe der Zeit speichern und über große Entfernungen transportieren könnten, anstatt sich nur auf die Nähe zu einer Reserve zu verlassen.

  • Kann meine Welt zuverlässige Gasflaschen früh erfinden? Wie groß und effizient könnten sie sie möglicherweise machen?

ANMERKUNGEN

Im Allgemeinen bewegt sich die Technologie zwischen Klassik und Mittelalter, aber es gibt einige wichtige Ausnahmen. Sie besitzen die meisten Metalle und Hölzer, aber es gibt große Regionen der Welt, die kein Eisen oder Nickel haben, und diese Kultur könnte schließlich zu ihnen gehören. Nehmen Sie in Bezug auf relevante ungewöhnliche Materialien auch an, dass sie Folgendes haben:

  • Vulkanisierter Kautschuk, aus Schwefel.
  • Äquivalente aus Bambus und Seide.

Sie sind mit der Erstellung relativ komplexer Geräte aus dem Bau automatisierter Textilfabriken und ähnlichen Technologien vertraut. Es gibt gute Bedingungen für den Austausch von Ideen und Erfindungen im Allgemeinen. Vor allem die Chemie hat die Nase vorn, so dass ggf. andere Materialien verfügbar und plausibel sind. Ansonsten halte ich es lieber wie beschrieben.

Schließlich ist diese Frage verwandt, aber unterschiedlich.

(Re: Wasserstoff nehmen an, dass sie eine relativ plausible alternative Weltquelle haben, vielleicht eine Wasserstoff produzierende Anlage, die bewirtschaftet werden kann.)
Moderne Menschen können Wasserstoff im Allgemeinen nicht lange speichern, ohne dass er ausläuft. Durchdringen steht im Weg. Als Referenz: en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_storage
@Mołot: Gut zu wissen, danke. Ich werde mir das mal durchlesen. Ich wäre immer noch an kurzfristiger Wasserstoffspeicherung und langfristiger Erdgasspeicherung interessiert. Grundsätzlich ist mein Ziel hier, die Grenzen zu kennen, wie gut ich es realistisch erreichen kann.
Es ist kein Problem, Niederdruck-Gasflaschen zu haben, sie können aus vielen Materialien hergestellt werden. Für Hochdruckzylinder benötigen Sie jedoch Stahl oder eine harte Legierung.
@Alexander: Dann wäre es interessant (vorausgesetzt, Bronze und verwandte Metalle sind der Aufgabe nicht gewachsen, es gibt definitiv nicht genug Stahl). Ich würde gerne wissen, wie man einen Niederdruckzylinder optimiert und wie effizient / wirtschaftlich sie sein könnten.
Nur eine Randbemerkung: Wenn Sie eine Behauptung alter chinesischer Technologie sehen, schauen Sie, woher sie stammt. Sie müssen sich vor Joseph Needham in Acht nehmen . Dieser Typ hat eine Menge Behauptungen über Dinge aufgestellt, die die Chinesen entdeckt haben und die bestenfalls schlecht überprüft sind. Natürlich unterstützen chinesische Gelehrte diese Behauptungen, aber der Beweis ist oft bestenfalls zweideutig. Außerdem stammen alle Ihre Behauptungen über Gasflaschen von Robert Temple , der mehr oder weniger ein Verschwörungstheoretiker ist. TLDR: Tang China hatte weder Erdgas noch Gasflaschen.
@kingledion: @#$%! Welp, ich denke, die Frage kann sonst so stehen bleiben, aber das ist wirklich schade. Danke für die Warnung.
@Era Ich glaube, ich kenne die Antwort darauf, aber du sagst kein Eisen / Nickel, also was ist mit Aluminium?
@Spencer: Leider keine und auch kein Strom, um es zu machen.
@kingledion: Eigentlich ist mir aufgefallen, dass ich bei der Entwicklung der Technologie dieser Welt mehrmals auf China verwiesen habe. Ich möchte nicht zu viel von Ihrer Zeit mit den Kommentaren in Anspruch nehmen, aber gibt es spontan noch andere weithin angenommene Erfindungen, die moderne Historiker als unwahrscheinlich oder sogar widerlegt ansehen?
@Era Das ist schwer zu sagen, man muss sich jeden einzelnen anschauen. Ich bin gerade Ihrem Link zu Wikipedia gefolgt, und er kam mir faul vor. Um es klar zu sagen, Needham ist der angesehenste Forscher der chinesischen Technologie, also gehen Sie nicht davon aus, dass seine Aussagen falsch sind. Aber meiner Meinung nach beansprucht er gerne sehr frühe Daten für Dinge, die nicht immer von anderen Forschern bestätigt werden. Auf jeden Fall wusste ich nicht, wer Robert Temple war, bis ich den Verweisen auf Ihrem Wikipedia-Link folgte. Sie müssen also jeden einzeln untersuchen.
Verflüssigen wir die Gase oder setzen wir sie nur unter Druck? Welcher Druck? Das Tragen von Gas bei wenig bis gar keinem Druck ist trivial. Um es unter großem Druck zu tragen, sind normalerweise Schweißarbeiten und Legierungen erforderlich. Flüssiggase benötigen Metall mit bestimmten thermischen Eigenschaften. Was ist das spezifische Ziel (vielleicht ausgedrückt als Volumen pro Tag), das Sie erreichen möchten?
@JBH: Militärisches Ballonfahren im Idealfall sowie tragbarer Treibstoff für Alchemisten mit Feuerthema. Mein Plan war es, zu sehen, wie gut es realistisch gemacht werden könnte, und dann zu bestimmen, was sie von dort aus sonst noch damit machen könnten, also bin ich nicht ganz auf harte Zahlen vorbereitet.
Update, ich habe das noch nicht vollständig gelesen, aber es scheint tatsächlich einen guten Beweis dafür zu geben, dass China Erdgas verwendet hat: csegrecorder.com/articles/view/ancient-chinese-drilling

Antworten (3)

Machen Sie Ihr Gas vor Ort durch Kohlenwasserstoffcracken.

https://en.wikipedia.org/wiki/Cracking_(Chemie)

Es erfordert eine ausgeklügelte Technik, um Gas zu komprimieren und komprimiert zu halten. Aber es braucht sehr wenig Technik, um eine Urne mit Rohöl herumzuschleppen. Langkettige Kohlenwasserstoffe (wie Rohöl) können in Fraktionen mit kleinerem Molekulargewicht "gecrackt" werden. Dies geschieht industriell unter Einsatz von Hitze, Druck und Katalysatoren. Ihre Primitiven haben ein Mineral entdeckt, das als Katalysator dient, um das Cracken langer Kohlenwasserstoffe bei niedrigen Temperaturen zu ermöglichen. Wenn sie ihren Ballon aufstellen, können sie die Cracking Pots darunter aufstellen und das warme Methan und den Wasserstoff in den Ballon aufsteigen lassen.

Für ein fiktives Werk könnten Urnen mit schwarzem Schleim und seltsamen chemischen Reaktionen cooler sein als CO2-Tanks aus Bronze im Stil von Feuerstein.

Das klingt wirklich nett, ich könnte tatsächlich eine andere Frage darum herum stellen. Wie machbar ist es, dass ein solches Mineral physisch existieren könnte, selbst wenn es uns unbekannt wäre? Wenn man sich den Artikel ansieht, scheint es, als ob die normalen erforderlichen Temperaturen sehr hoch sind.
Diese Leute spalten Kohlenwasserstoffe in Kohlenstoff und Wasserstoff bei 823 K, was 1021 F entspricht. Das ist nicht so heiß – ein Lagerfeuer wird so heiß. Und Sie haben reichlich Brennstoff für ein Feuer – zum Beispiel das Kohlenstoffnebenprodukt Ihres Crackens (Holzkohle!), Sobald der Wasserstoff in Ihren Ballon getrieben wird.
Sehr Kohle, haben Sie eine Idee, wo ich nach Zahlen suchen sollte, wie viel Wasserstoff/Methangas pro Liter (oder was haben Sie) Öl produziert werden könnte?
(Ich wollte "sehr cool" schreiben, aber der Tippfehler ist seltsamerweise angemessen.)
Egal, ein bisschen mehr googeln ergab: "Rohölzusammensetzung ist alkalisch und folgt der Kombination CnH2n+2."
Ich habe jedoch noch eine Frage, wenn Sie Zeit haben, sich zu verwöhnen, was wahrscheinlich nur grundlegende Physik ist: Google zeigt die Selbstzündungstemperatur von Wasserstoff und Methan bei 1058 ° F und 999 ° F. Wie kommt es, dass das Erhitzen sie nicht auch anzündet?
Es würde sie definitiv entzünden, wenn es Sauerstoff gäbe, um sie zu verbrennen. Sie müssen also Sauerstoff ausschließen, wenn Sie dies tun. Wenn Sie so etwas interessiert, lesen Sie weiter über die Herstellung von Holzkohle. Holz (im Grunde Kohlenstoff mit Wasserstoff und etwas Sauerstoff) wird unter Sauerstoffausschluss erhitzt - ursprünglich unter großen Erdhaufen. Sauerstoff und Wasserstoff werden (zusammen mit flüchtigen Bestandteilen) ausgetrieben, und was übrig bleibt, ist fast reiner Kohlenstoff. Aber wenn Sie Holz im Freien heizten, hätten Sie ein Lagerfeuer.

Behälter, die Druck standhalten können, die gleichzeitig zuverlässig und billig sind, sind ziemlich schwer herzustellen.

Aber Sie brauchen keinen Druck, um Gase zu verwenden und zu transportieren. So sah das Rampenlicht des 19. Jahrhunderts aus:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(A) ist ein Sack aus Haut, der mit Wasserstoff gefüllt ist. Gewicht (B) sorgt für Druck.

Eine ähnliche Technologie wurde auch im 20. Jahrhundert verwendet. Dies ist ein Auto, das Benzin in einem Sack auf dem Dach speichert ( andere Beispiele ):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Flying Sorcerers von David Gerrold und Larry Niven haben tatsächlich genau dieses Problem dargestellt. Der Protagonist musste große Mengen Wasserstoff (erzeugt durch Elektrolyse von Wasser) speichern, was sich als Herausforderung herausstellte.

Bemerkenswerterweise haben sie (der Protagonist und seine Mitarbeiter) dieses Problem nicht vollständig gelöst, da ihre gummibeschichteten Stoffballons beträchtliche Lecks hatten.

Während die Langzeitspeicherung definitiv schwierig ist, wurden Luftschiffe im Dienst mit Wasserstoff gefüllt ... na ja, bis zur Hindenburg ... mit vergleichsweise einfachen Mitteln, was bedeutet, dass mäßig luftdichte Ballons ausreichen können.

Wenn Sie sich für Rohrleitungen entscheiden, hindert Sie nichts daran, das Material zu verwenden, das Sie für Ballons verwenden würden, um Risse und Nähte abzudichten. Wenn Sie Tonpfeifen verwenden, bedecken Sie sie vielleicht mit einer Gummibeschichtung, um die Poren zu versiegeln.

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