Könnte eine bequemere Form der Energieübertragung/-speicherung als Strom möglich sein?

Um dies zu beantworten, ist es wahrscheinlich am besten, sich anzusehen, warum Elektrizität so vielseitig ist, und noch einmal gehe ich zurück zu 1861 und den Maxwell-Gleichungen.

Vor Maxwell kannten wir uns mit Elektrizität aus, aber sie war für uns nicht nützlich und schon gar nicht vielseitig. Was Maxwell tat, war im Wesentlichen die Integration von Magnetismus und Elektrizität. Dabei stellten wir fest, dass wir es mit einer bestimmten Einrichtung könnten;

1) Erzeuge Energie, indem du eine Achse drehst, und
2) drehe eine Achse, indem du Strom anlegst.

Wofür wir heute Strom verwenden, ist weitaus vielseitiger als das, auch weil wir gelernt haben, denselben Strom auch in Licht und Wärme umzuwandeln, aber genau genommen sind es diese beiden Faktoren, die das Interesse und die Investition in elektrische Energie ausgelöst haben weil wir bereits wussten, wie man Dampf, Wind und Wasser nutzt, um Achsen zu drehen, und jetzt konnten wir die Leistung verwenden, um VIEL mehr zu tun, als nur Weizen zu mahlen. Wenn Sie sie öffnen, verwenden die meisten Elektrogeräte, die keine Lampen oder Heizgeräte sind, wie Toaster und Bratpfannen, irgendwo einen kleinen Elektromotor, um eine Achse zum Drehen zu bringen.

Mixer, Staubsauger, Graveure, Bohrmaschinen, Waschmaschinen und sogar Elektroautos funktionieren alle, weil wir diese übertragene und gespeicherte Energie anwenden können, um einen Drehimpuls zu erzeugen.

Nun, da wir das behandelt haben, was ist effizienter und vielseitiger? Nun, im Moment integrieren wir in der Mathematik bereits die schwache Wechselwirkung mit der elektromagnetischen Kraft. Wir haben keine Ahnung, wie uns das in Zukunft ermöglichen wird, Energie zu erzeugen, zu übertragen und zu speichern, ganz zu schweigen von der Integration starker Kernkraft oder sogar Schwerkraft.

Im Moment ist die größte Herausforderung, die wir haben, die Schwerkraft. Es ist so exotisch im Vergleich zu den anderen 3 fundamentalen Kräften, also ist es nicht die Art von Dingen, die wir einfach umgehen können. Aber wenn wir eine Grand Unified Theory (GUT) hätten, die alle 4 fundamentalen Kräfte integriert, genau wie Maxwell diese Zahl von 5 heruntergenommen hat, wer weiß, welche Kontrolle über Energie wir haben könnten?

Die kurze Antwort auf Ihre Frage lautet daher: Ja, es gibt wahrscheinlich eine effizientere und vielseitigere Energielösung, aber wie bei allen Dingen können wir sie nicht entwickeln, bis wir die theoretische Physik verstehen, die dies ermöglicht .

Darüber hinaus besteht die Moral Ihrer Frage darin, niemals mit dem Staat über die Praktikabilität der Finanzierung theoretischer Wissenschaft an den Universitäten zu streiten; Aus dieser Arbeit werden die Theorien entwickelt, die es den Ingenieuren ermöglichen, die praktische Arbeit zu leisten, die sonst unmöglich wäre. Bevor die Ingenieure wissen, wie etwas getan werden kann, müssen die Wissenschaftler wissen, warum etwas getan werden kann.

Die Bequemlichkeit der Elektrizität ist nicht ohne Herausforderung. Für Ihren durchschnittlichen Benutzer wie mich ist Elektrizität in der Tat König. Aber das liegt nur daran, dass ich in der Domäne lebe, in der es gut funktioniert. Aber es ist nicht in allem das Beste.

Autos sind auf Benzin angewiesen, weil seine Energiedichte sehr wichtig ist. Wir haben Elektroautos, und sie werden immer besser, aber wir verlassen uns immer noch auf Benzin, um unsere Drecksarbeit zu erledigen.

Strom ist nicht immer das leistungsfähigste Transportmittel. Betrachten Sie die Supertanker der TI-Klasse, die auf einer Fahrt 3 Millionen Barrel Öl transportieren. Wenn Sie die Zahlen dieser Tanker berechnen, können sie ungefähr 27 GW Energie über den Atlantik liefern, basierend darauf, wie lange es dauert, diese 3700-Meilen-Reise zurückzulegen. Die leistungsfähigste HGÜ-Stromleitung, die geschaffen wurde, hat eine Höchstleistung von 12 GW über 1900 Meilen. Sie können solche Stromleitungen auch nicht so einfach unter dem Ozean verlegen, also gibt es selbst dann wenig Vergleich. Wenn Sie Energie transportieren müssen, sind Schiffe der richtige Weg.

Viele unserer Satelliten sind auf Solarenergie angewiesen. Viele Raumschiffe, die wir in den Weltraum geschickt haben, müssen jedoch dorthin fliegen, wo es nicht viel Sonne gibt. Für sie ist die Kernkraft eines thermischen Radiogenerators die einzige Möglichkeit, ihren Strombedarf zu decken.

Sie müssen also nur eine Umgebung schaffen, in der Strom nicht mehr der ideale Ansatz ist. Sie erwähnen die Quantenmechanik. Im Allgemeinen lautet die Antwort „nein, Sie können QM nicht zum Übertragen von Strom verwenden“. Unsere Regeln verhindern im Allgemeinen schlaue Quantentricks, die tatsächlich Energie übertragen. Aber wer weiß, welche seltsamen Situationen in den nächsten paar hundert Jahren entstehen könnten, wenn unsere Wissenschaft der Realität des Universums näher kommt.

Das ist in gewisser Weise schon der Fall, wenn man von Kernkraftwerken (Spaltungsenergie) spricht.

Elektrizität ist nur das Medium, das zur Energieübertragung verwendet wird, aber die Quelle ist die Kernspaltung. So wird bereits über elektromagnetische Kraft schwache und starke Kraft als Energiequelle genutzt.

Der nächste Schritt sind Fusionskraftwerke.