Ich habe mich gefragt, wie man im Asteroidengürtel abgebaute Mineralien am besten in brauchbare Materialien umwandeln kann. Bisher habe ich drei Methoden entwickelt, die Verwendung von Kernkraft, Elektromagneten und schließlich die Verwendung von Sonnenlicht, um alles zu erwärmen, was ich wollte . Sind diese drei akzeptable Möglichkeiten, oder gibt es Optionen, die ich übersehe?
Beim Schmelzen geht es nicht darum, den Stein flüssig zu machen, sondern darum, dass eine chemische Reaktion stattfindet: Der Metallgehalt eines Erzes wird chemisch an andere Elemente gebunden, vor allem an Sauerstoff, und ist in dieser oxidierten Form nutzlos. Wenn Sie ein Erz schmelzen, um das reine Metall zu erhalten, geben Sie diesen anderen Elementen etwas, das sie viel lieber binden würden als mit dem Metall, das Sie herausbekommen möchten .
Beim Schmelzen von Eisen können Sie mit einem Eisenoxid beginnen und diesem Kohlenmonoxid zuführen. Das Kohlenmonoxid reagiert mit dem Sauerstoff, an den das Eisen gebunden war, zu Kohlendioxid und hinterlässt das reine Eisen. Das Kohlenmonoxid entsteht durch das Verbrennen von Kohle im Schmelzofen, achten Sie darauf, dass Sie nicht zu viel Sauerstoff hinzufügen. Sie können diese Reaktion nicht stattfinden lassen, es sei denn, Sie liefern das Kohlenmonoxid .
So muss beispielsweise das Schmelzen von Eisen immer durch Verbrennen von Kohle erfolgen. Sie haben vielleicht unorthodoxe Wege, um Kohle und Sauerstoff zu beschaffen, aber am Ende müssen Sie das Kohlenmonoxid zusammen mit dem Erz in einem chemischen Reaktor haben, den wir normalerweise als Hochofen bezeichnen.
Es gibt nureine mögliche Alternative: elektrische Untersetzung. In diesem Fall erhitzen Sie das Erz auf eine Temperatur, bei der es flüssig wird, bringen es mit Elektroden in Kontakt und leiten Strom durch das Erz. So entsteht Aluminium. Leider benötigt es viel elektrische Energie (Energie, die durch die Reaktion von Kohlenmonoxid und Sauerstoff im Schmelzprozess bereitgestellt würde) und funktioniert nur gut, wenn Sie ein Elektrodenmaterial finden, das nicht mit dem Sauerstoff / anderen Elementen reagiert die Sie aus dem Erz entfernen möchten. Wenn Sie beispielsweise eine Graphitelektrode mit einem Oxiderz verwenden, wird der produzierte Sauerstoff Ihre Elektrode schnell auffressen. Da der Sauerstoff / andere Elemente, die Sie entfernen möchten, ziemlich reaktiv sind und die Temperatur ziemlich hoch sein muss, ist es ziemlich schwierig, ein geeignetes Elektrodenmaterial zu finden.
Wie Adrian Colomitchi in einem Kommentar richtig anmerkte, gibt es tatsächlich eine zweite Alternative: Das Erz in ein Plasma zu verwandeln und die Ionen massenspektroskopisch zu untersuchen. Sehr energieintensiv, mit einem massiven Abwärmeproblem, und ich glaube, dass es zu schwierig ist, auf signifikante Durchsätze zu skalieren, aber es ist eine Möglichkeit, die in Betracht gezogen werden könnte.
Beachten Sie, dass Elektromagnete keine primäre Energiequelle sind, sie benötigen etwas, um den Strom zu erzeugen, um sie zu speisen.
Abgesehen davon vergisst du:
Dies funktioniert nur bei Metallen, die unter 1084 °C (1984 °F) schmelzen:
Ein mit ungeschmolzenem Metall gefüllter und mit Riegeln verschlossener Kupfertopf konnte in eine geschlossene Keramikbox gestellt werden. Um den Kupfertopf herum befinden sich Glühbirnen mit hoher Wattleistung. Die Glühbirnen werden dann alle auf einmal für einen langen Zeitraum mit Strom versorgt, um Wärme zu erzeugen, um die Glühbirnen mit Energie zu versorgen. Danach kann der Kupfertopf aus der Schachtel genommen und geöffnet werden, um das geschmolzene Metall freizulegen.
So funktionieren Easy-Bake-Öfen eigentlich: https://entertainment.howstuffworks.com/easy-bake-oven2.htm
Kupferwärmeleitung: https://www.metalsupermarkets.com/which-metals-conduct-heat-best/
Metallschmelzpunkte: https://en.wikipedia.org/wiki/Metals_of_antiquity
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