Wie konnten Steampunk-Zivilisationen Traggas bekommen?

Es stellt sich heraus, dass es nicht so schwer ist, Wasserstoffgas für ein Luftschiff herzustellen, und Sie können es selbst tun .

1. Nimm etwas verdünnte Schwefelsäure.
2. Legen Sie kleine Metallstücke in die Säure – Eisen, Zink und Aluminium sollten alle funktionieren.
3. Fangen Sie das entstehende Wasserstoffgas ein und füllen Sie es dann in Ihr Luftschiff.

Diese Methode der Wasserstofferzeugung wurde erstmals im 18. Jahrhundert speziell für Luftschiffe verwendet , in einer Zeit, in der die Technologie noch weniger fortgeschritten war als Ihre Steampunk-Zivilisation - und zu dieser Zeit war die Existenz von Wasserstoff noch nicht bekannt! Es scheint durchaus plausibel, dass sie das Gas in großen Mengen produzieren könnten.

Helium wurde erstmals 1902 in großen Mengen in Gas aus Ölquellen gefunden und die großtechnische industrielle Produktion für Luftschiffe begann während des Ersten Weltkriegs. Dies ist spät, aber wohl noch innerhalb des Steampunk-Zeitrahmens. Öl- und Erdgasquellen waren seit Mitte des 19. Jahrhunderts in Betrieb und entsprechen der Steampunk-Technologie.

Meine Vermutung ist, dass Sie keine Steampunk-Zivilisation haben können, ohne ein ungefähres Verständnis der Chemie des 19. Jahrhunderts zu haben, und damit sind Sie wahrscheinlich frei von zu Hause.

Als Beweis möchte ich Wikipedia zitieren:

Der erste Gasballon flog im August 1783. Entworfen von Professor Jacques Charles und Les Frères Robert, beförderte er weder Passagiere noch Fracht. Am 1. Dezember 1783 unternahm ihr zweiter mit Wasserstoff gefüllter Ballon einen bemannten Flug, der von Jacques Charles und Nicolas-Louis Robert gesteuert wurde, 10 Tage nach dem ersten bemannten Flug in einem Montgolfier-Heißluftballon.

Daraus extrapolierend würde ich sagen, dass die Eigenschaften von Wasserstoff, die leichter als Luft sind (und die Herstellung / Gewinnung von) Wasserstoff bereits im 18. Jahrhundert bekannt waren. Was zeitlich gut mit James Watts Dampfmaschine mit kontinuierlicher Rotationsbewegung übereinstimmt, was darauf hindeutet, dass die Komponenten einer Zivilisation im Steampunk-Stil zeitlich ziemlich gut aufeinander abgestimmt sind.

Für eine Geschichte der Wasserstoffgewinnung (und weitere Beweise im Fall des Leichter-als-Luft-Flugs) können wir uns Ebbe Almqvists " Geschichte der Industriegase " zuwenden, in der es heißt.

Während des 18. Jahrhunderts arbeiteten viele an Ideen rund um das Leichter-als-Luft-Prinzip, aber geeignete Mittel waren nicht verfügbar, bis es Henry Cavendish 1766 gelang, Wasserstoffgas in reiner Form (bekannt als brennbare Luft) herzustellen, und entdeckte, dass es 14 war mal leichter als Luft. Der Jahrhunderttraum vom „Luftsegeln“ könnte nun Wirklichkeit werden.

Um das Gas für die Charles/Robert-Ballonfahrt herzustellen, wurden laut Almqvist 500 Kilogramm Eisen und 250 Kilogramm Schwefelsäure verbraucht. Dies deutet noch einmal darauf hin, dass die industrielle Produktion von Wasserstoff innerhalb der Grenzen der chemischen Wissenschaft des späten 18. Jahrhunderts lag.

Eine effektivere und letztendlich kostengünstigere Methode zur Herstellung von Wasserstoff ist die Elektrolysemethode, bei der Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Dies liegt auch innerhalb der Kapazität der meisten Steampunk-Zivilisationen (obwohl es uns ins 19. Jahrhundert führt.

Im Jahr 1800 stellte Alessandro Volta seine sogenannte Voltasäule vor, den Vorläufer der elektrischen Batterie. Einige Wochen später bauten William Nicholson und Anthony Carlisle eine Voltaik-Batterie und stellten beträchtliche Mengen an Sauerstoff und Wasserstoff her. Das Elektrolyseverfahren blieb teuer, bis der Belgier Zénobe Gramme 1873 den ersten dampfbetriebenen Dynamo erfand. Ab 1890, als große Wasserkraftwerke gebaut wurden, wurde das Verfahren im großen Stil überall dort eingesetzt, wo billiger Strom aus Wasserkraft zu finden war.

Die Säure- und Metallreaktion wurde bereits erwähnt, aber normalerweise wurde ein billigerer Weg verwendet. Das Eisendampfverfahren von Lavoisier Meusnier wurde 1784 erfunden und erzeugte Wasserstoff, indem Wasserdampf bei 600 °C über ein Bett aus glühendem Eisen geleitet wurde. So wurden nur einige Eisenstangen und Brennstoff verbraucht - keine teure Säure erforderlich.

Die mobilen Wasserstoffgeneratoren des Union Army Balloon Corps verwendeten eine Säure-Metall-Reaktion, daher waren Eisen-Dampfgeneratoren wohl zu sperrig für den mobilen Einsatz.

Da ich kein Hard-Science-Tag sehe ...

Sicherlich können wir es besser machen als weltlicher Wasserstoff oder Helium?

Selbst der ungebildetste Rohling weiß, dass der Himmel aus zwei Schichten besteht, Aer – der dunkle, untere Teil des Himmels, und der Äther, der hellere obere Teil.

Durch Beobachtung wissen wir also, dass die Luft umso heller und sauberer ist, je höher sie aufsteigt.

Unser Ziel ist es also, ein Luftschiff zum Aufsteigen zu bringen. Logischerweise bedeutet dies, dass wir sauberere Luft im Gassack einschließen müssen - wie reinigen wir also die Luft?

Offensichtlich wissen wir als gebildete Leute, dass das reinste Element Quintessenz ist – und die von der königlichen Alchemistengilde durchgeführten Studien zeigen, dass wir Quintessenz erschaffen und sie in die Luft einflößen können – indem wir weltliches Aer in Äther verwandeln! Die kostengünstigste Methode ist natürlich das Mischen der transzendenten Elemente Schwefel und Quecksilber.

Also kombinieren wir sie und verwenden eine Art Heizelement - ich empfehle eine Glaslinse, die tagsüber das Sonnenlicht fokussiert oder nachts erhitzten leuchtenden Äther, um die himmlischen Eigenschaften der Mischung weiter zu verstärken - die Verunreinigungen aus der Aer zu verbrennen und Äther zu erzeugen - die das Luftschiff heben wird! Lassen Sie Öffnungen an der Oberseite des Beutels zu, um den Äther freizusetzen, und Sie können auch Ihren Abstieg kontrollieren.

https://en.wikipedia.org/wiki/Aether_(classical_element)#Quintessenz

https://en.wikipedia.org/wiki/Air_%28classical_element%29

https://www.thoughtco.com/alchemical-sulfur-mercury-and-salt-96036

Heliumgas abbauen

Wenn es Ihnen nichts ausmacht, ein wenig mit der Hand zu winken, haben Sie zwei potenzielle Heliumquellen, die meiner Meinung nach beide großartig wären. Das meiste kommerzielle Helium wird aus Erdgasvorkommen gewonnen, die einen hohen Heliumanteil (1–10 %) aufweisen . Wir bauen Raffinerien, um Helium und Erdgas zu trennen. Ich bin mir nicht sicher, ob die typische Steampunk-Welt den Abbau von Kohlenwasserstoffen zulassen würde, aber der Ölabbau begann Mitte des 18. Jahrhunderts, also klingt das nach dem richtigen Zeitraum. Wenn Sie es Ihren Leuten leichter machen wollen, könnten sie eine Lagerstätte mit fast reinem Helium finden, also müssen Sie es nur aus dem Boden holen. Solche Ablagerungen wurden noch nie auf der Erde gefunden, was aber nicht heißt, dass es unmöglich ist oder offensichtlich gegen die Gesetze der Physik verstößt.

Nukleares Helium

Eine weitere Heliumquelle sind Kernreaktionen. Helium-3 hat eine Reihe von Anwendungen in der modernen Industrie und Technologie, und praktisch das gesamte Helium-3, das für diese Zwecke verwendet wird, wird durch den Zerfall von Tritium erzeugt. Natürlich ist Tritium selbst nicht etwas, das man einfach herumliegen findet (wenn ja, könnte man einfach den Wasserstoff als Traggas verwenden), aber es gibt immer noch einige Hinweise für die Heliumproduktion. Alphastrahlung ist eigentlich nur energetisches Helium, also erzeugt jede radioaktive Substanz, die durch Alphastrahlung zerfällt, effektiv Heliumgas (einschließlich Uran 235). Sie müssten mit der Hand winken, aber wenn Sie wirklich gefährlich werden wollen, könnten Ihre Steampunker entdecken, dass diese seltsame, kuchenartige, gelbe Substanz ganz von selbst leichtes Gas produziert. Zum Glück für sie ist es nahezu unmöglich, eine kritische Kernreaktion mit natürlichem Uran (das hauptsächlich aus dem stabileren U-238-Kern besteht) zu erzeugen. Um eine ausreichende Produktion von He durch Alpha-Zerfall zu erreichen, benötigen Sie möglicherweise sowieso ein weniger stabiles Element. Hier kommt mehr Handwinken ins Spiel (weil weniger stabile Elemente normalerweise nicht natürlich vorkommen). Dieser Weg erfordert also möglicherweise mehr Handbewegungen, als Sie möchten, oder es kann eine Menge Handbewegungen wert sein, Heliumgas aus natürlicher Kernenergie abzubauen (und wer möchte nicht eine Steampunk-Stadt mit einer versehentlichen Atomexplosion in die Luft jagen, oder?? ).

Wasserelektrolyse

Abhängig von Ihrem „Technologieniveau“ können Sie Ihre Leute jederzeit Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser produzieren lassen . Sie müssen die Chemie nicht verstehen, damit Ihre Leute es versuchen können, und es ist so einfach, dass fast jeder die Materialien dafür zu Hause hat. Es ist natürlich etwas schwieriger, dies im industriellen Maßstab zu tun und das Wasserstoffgas getrennt zu halten, aber abhängig von Ihrer Steampunk-Welt sollte die Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse durchaus machbar sein. Wenn Sie die Nutzung von Elektrizität einfach halten möchten, können Sie sich immer eine Art "Blitzfarm" einfallen lassen, die natürliche Blitze in einer stürmischen Umgebung nutzt, um Wasser für Wasserstoff zu spalten. Das ist in der Praxis wahrscheinlich nicht möglich, aber das ist schließlich Fiktion und könnte für eine Geschichte Spaß machen.