Könnte ich eine amerikanische Gesellschaft des 19. Jahrhunderts dazu bringen, Solarenergie aus Blaupausen zu entwickeln?

Meine Inspiration war folgende: Könnte Solarenergie genutzt werden und Kohle im 19. Jahrhundert ersetzen?

Meine Welt ist dies: Schienentransport mit unten beschriebenen Rennen - insbesondere Sitzplätze

Mein Volk ist 2.000 Jahre in der Zukunft und 1.900 Jahre nach einem Atomkrieg, der die Menschen dazu gebracht hat, zu gehen. Die Menschen sind zurück auf der Bildfläche, aber erst seit 200 Jahren.

Märchenstunde!

Ungefähr 60 Jahre vor dem Setting entdeckte eine Abenteurergruppe, bestehend aus einer Pharera-Klerikerin von Esuna (Göttin der Liebe/des Todes), einem männlichen Drava-Wahrsager, einem männlichen Menschen-Schurken und einer Gern-Barbaren Blaupausen für Sonnenkollektoren in den Anden ( Genauer gesagt in den Ruinen von Lima) und brachten es zu ihren Arbeitgebern in der Drau, die in den Ruinen nur Untote und Dämonen erwarteten. Da die Drau die Drau war, haben sie die Hilfe der Menschen in Anspruch genommen, um die Technologie zu entwickeln. Sobald sie die Technik im Griff hatten, begannen sie, die Technik zu nutzen, um einen Prototyp einer mit Solarzellen betriebenen Dampfmaschine herzustellen.

Sobald dies erledigt war, warf ein wohlhabender Avandra-Mann, der eine Textilfirma leitete, einen Blick auf den Artikel in seiner Zeitung, sah überall Dollarzeichen hingekritzelt (metaphorisch) und fragte den Weisen, der für die Erfindung des Solarmoduls verantwortlich war, ob er das könne haben mehr gemacht, um eine große Baumwollspinnerei anzutreiben, indem sie die Sonnenenergie als Treibstoff für Maschinen nutzen. Die Weise hatte nicht wirklich viel zu zeigen, dass die Solarenergie nützlich war, aber sie hatte ein paar Dutzend Leute, die sie herstellten, also akzeptierte sie. Ein paar Jahre später (50 Jahre vor der Einstellung) hatte die Avandra mehrere Textilfabriken und zerschmetterte seine geschäftlichen Konkurrenten durch wegweisende Massenproduktion.

Zu diesem Zeitpunkt erkannte ein Na'vi-Geschäftsberater der Avandra, Neytiri, dass die kleine Werkstatt, auf die er sich für Solarpaneele stützte, einfach zu langsam für zukünftige Erweiterungen war. Als die Avandra dies hörten, äußerten sie die berühmtesten Worte der frühesten industriellen Revolution: „Neytiri, Sonnenkollektoren sprießen nicht einfach aus Bäumen! Wenn Sie mehr davon wollen, machen Sie sie selbst!“

Dies gab Neytiri die entscheidende Idee, die die Welt in die unausweichliche Aufwärtsspirale zur industriellen Revolution führte Teil 2 – Verwenden Sie die Ideen der Avandra für die Massenproduktion von Textilien und setzen Sie sie in die Herstellung der Solarmodule ein. Ein paar Jahre später (46 Jahre bis zur Einstellung) hatte sie eine eigene große Fabrik und belieferte mehrere andere Leute mit großen Ideen mit Solarmodulen. Sie stellte auch den Weisen, der für die Erfindung der Solarmodule verantwortlich war, für Forschung und Entwicklung ein. Neytiri war so erfolgreich, dass das Unternehmen, das sie mit nur dem Weisen und ein paar tausend Dollar gründete, Neytiri Solar Panels, immer noch ein nahezu Monopol auf die Solarmodulindustrie und eine Thanalan Civilian Medal of Honor (die höchste Medaille, die ein Thanalan Zivilist verdienen kann) hält. von Neytiri hing im CEO-Büroraum im Bürogebäude, von dem aus das Geschäft läuft,

Ich weiß jedoch nicht, ob Ihre durchschnittliche Gesellschaft des 19. Jahrhunderts, selbst eine so reiche wie Amerika IRL, ein Solarpanel herstellen könnte, sogar eines mit einer Blaupause für die Panels. Wenn eine Gesellschaft des 19. Jahrhunderts Sonnenkollektoren bauen KÖNNTE, sagen Sie mir bitte wie.

Hier sind die Materialien für ein Solarpanel:

  1. Silizium
  2. Lithium
  3. Polykristallines Silizium

Meine grundlegende Frage ist: Gibt es diese 3 Materialien seit mindestens 1750?

Die Erde des 19. Jahrhunderts konnte keine Photovoltaik betreiben, selbst wenn sie alles verpackt und mit einer Schleife verschnürt bekamen. Solarenergie nimmt jedoch andere Formen an, und an manchen Orten könnte es möglich sein, eine Dampfmaschine mit solarbeheiztem Wasser zu betreiben (Dampfmaschinen sind eine solide Technologie des 19. Jahrhunderts). Die Parabeln, um selbst die kleinste Übungsdampfmaschine anzutreiben, wären jedoch ziemlich groß und nicht tragbar. Und ich weiß nicht, ob es viel Sinn macht, den Tag zu beleuchten.
(1) Die Erde des 19. Jahrhunderts kann problemlos Solarenergie erzeugen, indem sie das Sonnenlicht zum Anbau von Zuckerrohr oder Raps verwendet und den Zucker oder das Rapsöl verbrennt. (2) Eine solarbetriebene Dampfmaschine ist unsinnig. Wenn sie Sonnenkollektoren haben, haben sie elektrische Energie; sie sollten direkt zum Antrieb von Elektromotoren (Wirkungsgrad > 80 %) verwendet werden, anstatt sie zum Kochen von Wasser zu verwenden, um Dampf zum Antrieb von Dampfmaschinen zu erzeugen (Wirkungsgrad < 10 %).
@AlexP, eigentlich ist Solar im industriellen Maßstab nicht unbedingt Photovoltaik, und einige dieser Anwendungen scheinen für die Welt des OP sicherlich plausibel, auch wenn sie nicht genau mit der gestellten Frage übereinstimmen. Lesen Sie hier mehr . (Auch in PcMans Antwort vermerkt .)

Antworten (5)

Photovoltaik- Solarzellen , wie Sie sie vorschlagen, sind mit der Infrastruktur des 19. Jahrhunderts völlig unmöglich, selbst wenn sie detaillierte Pläne haben. Sie brauchen unbedingt hochreines Silizium und Vakuumabscheidung anderer hochreiner Chemikalien und sub-sub-mikroskopische Verbindungen und ... Sie könnten vielleicht einen Mechanismus zusammenschustern, der den Effekt demonstriert, aber etwas herzustellen, das tatsächlich nützliche Energie erzeugt, wäre es mehrere Schritte über Ihre beste Fähigkeit hinaus. Selbst die Technologie des frühen 20. Jahrhunderts ist dem nicht gewachsen. Sie brauchen Technik aus den 1950er Jahren, um so etwas zu machen, und wirklich Technik aus den 1970er Jahren, um es praktisch zu machen.

Aber Solarthermie ist sehr machbar . Sonnenkollektoren, die ein Arbeitsmaterial erhitzen und eine Dampfturbine antreiben, sind mit der Technologie des 19. Jahrhunderts durchaus machbar, wenn ein geeigneter Bauplan und Herstellungsspezifikationen vorliegen. Sie können es vielleicht sogar mit der Technologie des 15. Jahrhunderts schwingen, wenn Sie bereit sind, ein sehr ineffizientes System zu akzeptieren. (schlechte Optik, Niederdruckkessel, unzureichende Metallurgie für Generatorteile)

Sie brauchen nicht einmal Dampf. Sie könnten in Ihrem Motor eine Flüssigkeit mit niedrigerem Siedepunkt verwenden, wie dies häufig bei geothermischen Kraftwerken der Fall ist: ormat.com/en/renewables/geothermal/view/?ContentID=155
Solarthermie macht auch die in der Frage genannten Dampfmaschinen zu einem sinnvollen Ansatz. Sie würden keine Photovoltaikmodule verwenden, um Dampfmaschinen anzutreiben. Was würde die Dinge jedoch mit Solarenergie versorgen? Jede Wärmequelle würde ausreichen, und das Verbrennen von Material hat zahlreiche Vorteile, wie z. B. das Arbeiten im Dunkeln und die Notwendigkeit, keine großen, umständlichen Reflektorplatten zu benötigen, die auf die Sonne gerichtet sein müssen.
Solarthermie wurde 1866 dokumentiert. Hätte Hero die Absicht gehabt, es zu tun, hätte er es wahrscheinlich tun können. Er war wahrscheinlich mit Archimedes vertraut.

Ich werde die umfassendere Frage beantworten: Könnte das 19. Jahrhundert moderne Sonnenkollektoren bauen?

NEIN

  1. Die besten Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts wären nicht in der Lage, die Baupläne von heute zu verstehen. Ich weiß das, weil ich als Elektroingenieur mit Schaltplansymbolen vertraut bin, die vor mehr als 120 Jahren einfach nicht existierten. Diese Symbole hätten keine Bedeutung und würden mehrere Lehrbücher erfordern, um zu erklären, inwieweit die Komponenten hergestellt werden könnten (und dann würden Sie einen Berg von Lehrbüchern benötigen, um die Fabrikationsanlage zu bauen. Siehe Nr. 3).

  2. Technologie ist eine Pyramide. Sie nehmen eine Idee von der Spitze der Pyramide, die von allen anderen Dingen darunter abhängt, und fragen, ob das irgendwo in der Mitte der Pyramide behandelt werden könnte. Sie brauchen Fertigung, Werkzeuge, Materialwissenschaften, Metallurgie, Computer (mindestens mit CRT-Monitoren), Software, Drucker, Stromerzeugung des 21. Jahrhunderts, alles bis hin zu Präzisionsschraubendrehern, die es damals noch nicht gab. Sie benötigen Transport, Kühlung, Gießereidienste ... sprichwörtlich tausend und eins und jedes einzelne davon wird benötigt, um ein modernes Solarmodul herzustellen. Fabriken müssten gebaut werden, um die Präzisionswerkzeuge zu bauen, die für die nächste Fabrik benötigt werden, um präzisere Werkzeuge für die nächste Fabrik zu bauen, bis Sie endlich das Siliziumsubstrat bauen können.

  3. Was bedeutet, dass Sie keine Blaupausen liefern. Sie liefern eine universitätsgroße Bibliothek mit Blaupausen, Lehrbüchern, wissenschaftlichen Abhandlungen usw., um die Wissenschaftler des 19. Jahrhunderts auszubilden, damit sie sogar wussten, was sie sahen, als sie die Blaupausen untersuchten.

Fragen dieser Art erreichen uns mehrmals im Jahr („Kann X-Tech in der Vergangenheit an Punkt Y gehabt werden?“). Je höher die Tech und je weiter man zurückgeht, desto absoluter ist die Antwort „nein“. So lange haben wir gebraucht, um die Technologie zu erfinden. Es ist wirklich, wirklich, wirklich, wirklich schwer, diesen Prozess in irgendeiner Weise zu beschleunigen. Und ein wichtiger Grund ist die Fabrikebene 1 zu bauen, Fabrikebene 2 zu bauen, um Fabrikebene 3 Abhängigkeiten zu bauen. Wenn Sie all diese Fabriken gebaut und schließlich eine gleichwertige Solarzelle produziert haben, sind Sie nur noch 10 bis 20 Jahre davon entfernt, als es überhaupt passiert ist.

Denken Sie darüber nach ... damals gab es noch nicht einmal so viele Menschen - und Sie müssen Millionen in Berufen ausbilden, die es damals noch nicht gab, um all diese Fabriken, Werkzeuge usw. zu bauen.

Also... nein.

Eine letzte Sache: Als ein früheres OP fragte, ob es möglich sei, ein Diagramm der Technologieabhängigkeiten zu erstellen, wurde sogar diese Frage als so umfangreich erachtet, dass sie gegen die Buchregel von SE verstieß. Die meisten Menschen, die denken, dass Fragen wie diese realistisch beantwortet werden können, verstehen die historischen technischen Abhängigkeiten zur Herstellung eines Bleistifts nicht. Ich entschuldige mich für die brutale Antwort – aber wenn Sie „A Connecticut Yankee in King Arthur’s Court“ schreiben wollen, empfehle ich Ihnen, es einfach zu tun und nicht zu versuchen, zu rechtfertigen, wie es gemacht werden könnte.

Silizium wurde erstmals 1808 isoliert, davor Lavoisier

vermutete, dass Siliziumdioxid ein Oxid eines grundlegenden chemischen Elements sein könnte, aber die chemische Affinität von Silizium zu Sauerstoff ist hoch genug, dass er keine Möglichkeit hatte, das Oxid zu reduzieren und das Element zu isolieren.

Das Obige reicht aus, um zu sagen, dass die Antwort auf Ihre Frage nein ist.

Stattdessen Lithium

Es wurde erst 1821 isoliert, als William Thomas Brande es durch Elektrolyse von Lithiumoxid erhielt,

Vergessen Sie zum Schluss die Solarzellen in der Zeit, die Sie vorschlagen.

Sie brauchen nicht einmal eine Dampfmaschine/Turbine, siehe Solaraufwindturm und Energieturm (Abwind) .

Ich stimme den anderen Antworten zu, dass Photovoltaik außer Reichweite ist (graben Sie weiter in den Ruinen, und Sie finden möglicherweise nützliche Informationen, um Ihnen näher zu kommen).

Auf der anderen Seite kann ein einfacher Solarkastenofen Ihren Bedarf an Kohle oder Holz zum Kochen kürzen. Es kann auch zum Sterilisieren von Wasser verwendet werden. Ein Solarwarmwasserbereiter könnte als Stromquelle oder als Zubehör für luxuriöse heiße Duschen verwendet werden (verlieren Sie nach einem Hurrikan für einige Tage die Stromversorgung, und Sie werden den Luxus selbst des einfachsten Solarwarmwasserbereiters zu schätzen lernen).

Sobald diese einfachen Anwendungen von Solar üblich sind, sollte es noch einfacher sein, auf einige der anderen hervorragenden Vorschläge in anderen Antworten zu skalieren (zumindest im Hinblick darauf, diejenigen mit Geld oder politischer Macht davon zu überzeugen, Sie es versuchen zu lassen).