Wie würde sich die Technologie unterscheiden, wenn fossile Brennstoffe nie existierten?

Aus einer Laune heraus besuchte ich Wiki und schlug die Liste der entscheidenden technologischen Fortschritte der industriellen Revolution nach. Ich werde zusammenfassen, was mit dieser Liste aus der Perspektive des Fehlens von Kohle passiert sein könnte.

Im Allgemeinen hätte sich die industrielle Revolution ohne Kohlenwasserstoffe verzögert, und die globalen Machtmakler könnten anders sein. Aber am Ende wäre es sowieso passiert. Es gibt nichts, was Sie mit Kohle, Öl oder Erdgas tun können, was nicht mit etwas anderem getan werden kann.

Bitte bedenken Sie, dass zur gleichen Zeit wie die Industrielle Revolution auch wesentliche Fortschritte in Chemie und Elektrizität stattfanden – einschließlich Faradays Entdeckung der Stromerzeugung. An sich hätte die Stromerzeugung auf Wind- und Wasserbasis in Kombination mit dem Einsatz von Motoren die meisten Fortschritte der industriellen Revolution ersetzt. (Ich zähle die solare Stromerzeugung nicht, da Sonnenkollektoren erst in den 1950er Jahren erfunden wurden. Selbst mit dem wissenschaftlichen Druck durch den Verlust von Kohlenwasserstoffen ist es unwahrscheinlich – meiner Meinung nach unmöglich – dass sie in einer industriellen Revolution eine Rolle spielen würden.)

Die Technologien, die am stärksten vom Verlust von Kohlenwasserstoffen betroffen wären, sind (a) solche, die auf Wärme angewiesen sind (insbesondere solche, die viel Wärme auf einer großen Fläche benötigen) und (b) solche, die auf Transport angewiesen sind.

Zu (a): Elektrizität ist großartig, um viel Wärme auf einer kleinen Fläche zu erzeugen, und mittelmäßig, um ein wenig Wärme auf einer großen Fläche zu erzeugen, aber sie ist (zumindest damals) lausig für Probleme mit großer Hitze und großer Fläche. Solarenergie könnte jedoch Lösungen mit großen Wärmequellen und großen Flächen mit fossilen Brennstoffen ersetzen, was bewölkte Tage sehr unangenehm machen würde, aber es wäre machbar. Chemische Reaktionen ohne Kohlenwasserstoffe konnten dies auch tun, und die Chemie war ein großer Teil der industriellen Revolution.

Zu (b): Der Transport wäre der am stärksten verzögerte Aspekt der Entwicklung und würde warten, bis entweder ein chemischer Prozess, eine verbesserte Batterietechnologie oder eine elektrische Verteilung den Verbrennungsmotor ersetzen könnten.

Meine Schlussfolgerung, wenn Sie meine Liste nicht durchlesen möchten, ist, dass die industrielle Revolution sowieso stattgefunden hätte, aber vielleicht 30-60 Jahre zu spät gekommen wäre. Sogar Kohlenwasserstoff-Schmiermittel können durch Nicht-Kohlenwasserstoff-Lösungen ersetzt werden. Da Not erfinderisch macht, hätten die gestiegenen Ansprüche von Bevölkerung und Industrie einfach woanders nach Lösungen gesucht. Sie können die kollektive Weisheit der Menschheit immer überschätzen – aber Sie sollten niemals ihr kollektives Genie unterschätzen.

Politisch hätte die Revolution im Grunde unter denselben Nationen stattgefunden. Der Schwerpunkt hätte sich möglicherweise nach Deutschland verlagert, anstatt in England zu bleiben (gebirgige Wasserfälle wären von Vorteil); aber letztendlich glaube ich, dass es immer noch etwas in Europa geborenes gewesen wäre.

Metallurgie: ist mit Strom schwieriger zu erreichen, aber nicht unmöglich. Es ist ein Problem mit großer Hitze und kleiner Fläche. Fügen Sie dazu Solarheizung oder chemische Prozesse ohne Kohlenwasserstoffe hinzu, und der Wert fossiler Brennstoffe kann zum größten Teil, wenn nicht sogar vollständig, ersetzt werden.

Dampfkraft: leidet stark, ebenso wie die damit angetriebenen Transportmittel. Maschinen, die auf einen ortsfesten Motor angewiesen sind, können elektrisch angetrieben werden. Aber mobile Lokomotiven wie Züge werden es noch lange nicht geben (siehe Transport (Eisenbahn) unten). Jemand würde jedoch fast sofort darüber nachdenken, wie dies zu tun ist. Sobald ein Motor entwickelt wird, der stärker ist als mein Pferd (chemisch oder elektrisch angetrieben), würden Erfinder auf der ganzen Welt nach Wegen suchen, ihn mobil zu machen.

Werkzeugmaschinen: Wie Textilien würden sie kaum leiden, da sie von Elektromotoren genauso leicht angetrieben werden wie von Dampf.

Chemikalien: Dieser wichtige Aspekt der industriellen Revolution würde durch den Verlust fossiler Brennstoffe kaum beeinträchtigt. Tatsächlich könnte die Entwicklung von Chemikalien und chemischen Prozessen durch deren Fehlen gefördert worden sein. Chemische Batterien wären ganz oben auf der Liste der Entwicklungen gewesen. Ebenfalls ganz oben auf der Liste stünden chemische Reaktionen, die jede Form von Antriebskraft erzeugen könnten. Allein die Chemie könnte fossile Brennstoffe ersetzt haben; es hätte einfach mehr Zeit benötigt.

Zement: Außer durch den Transport nicht vom Mangel an fossilen Brennstoffen betroffen.

Gasbeleuchtung: Würde nicht existieren, würde aber schnell durch Bogenbeleuchtung gefolgt von Glühfadenbeleuchtung ersetzt werden.

Glasherstellung: Würde aufgrund des oben identifizierten Erwärmungsproblems mäßig beeinträchtigt werden. Wenn die Solarheizung dieses Problem nicht lösen konnte, hätte es möglicherweise überwunden werden können, indem der ursprüngliche Flachglasprozess auf einen Prozess umgestellt wurde, der Lösungen mit hoher Hitze und kleinen Flächen verwenden könnte.

Papiermaschine: Außer Transport wahrscheinlich nicht betroffen. Dieser bemerkenswert wichtige Beitrag zur industriellen Revolution würde immer noch stattfinden.

Landwirtschaft: The British Agricultural Revolution is considered one of the causes of the Industrial Revolution because improved agricultural productivity freed up workers to work in other sectors of the economy. Und die britische Agrarrevolution hatte nichts mit fossilen Brennstoffen zu tun. Es wäre unbeeinflusst geblieben und sein Wert für die Industrielle Revolution im Allgemeinen unbefleckt gewesen.

Bergbau: Während Elektrizität möglicherweise Dampfmaschinen ersetzt und den Beitrag der Minen zur industriellen Revolution verzögert, aber letztendlich nicht beeinträchtigt hat, bedeutet die Tatsache, dass einer der größten Bergbaubetriebe Englands zu dieser Zeit Kohle war, dass sich der Schwerpunkt des Wertes anderswo verlagert hätte.

Sonstige Entwicklungen: Other developments included more efficient water wheels, based on experiments conducted by the British engineer John Smeaton the beginnings of a machine industry and the rediscovery of concrete (based on hydraulic lime mortar) by John Smeaton, which had been lost for 1300 years. Beides wäre nicht durch den Verlust fossiler Brennstoffe beeinflusst worden.

Transport (Kanäle): Es ist der Bau von Kanälen, der aufgrund des Mangels an dampfbetriebenen Werkzeugen verlangsamt würde, aber sie würden schließlich durch elektrische Werkzeuge ersetzt. Der Wert der Kanäle bliebe erhalten.

Transport (Straßen): Auch hier würde der Bau von Straßen verlangsamt, aber der Wert der Straßen würde intakt bleiben – obwohl ihr endgültiger Wert nicht realisiert würde, bis entweder Batterietechnologie oder chemisch induzierte Antriebskraft Dampf und später Benzin ersetzen könnten .

Transport (Eisenbahn): Dies ist der große. Dampf konnte Berge versetzen. Es könnte schließlich durch Elektrizität ersetzt werden, aber erst nachdem ein Energiespeichersystem oder ein Energieverteilungssystem Verbrennungsmotoren ersetzen könnte.

Ohne fossile Brennstoffe hätte unserer Zivilisation eine billige und überall verfügbare Energiequelle gefehlt, um ihr Wachstum anzukurbeln.

Die Nutzung von Biomasse als Energiequelle verringert sofort Ihre verfügbaren Ressourcen und schneidet einige Regionen von der Entwicklung ab. Wenn Sie also nicht darauf abzielen, eine weltweite Osterinsel zu schaffen, ist dies ein No-Go.

Sonnenenergie kann höchstens zum Erwärmen von etwas Wasser verwendet werden. Ohne fossile Brennstoffe ist das Schmelzen von Silizium zur Herstellung von Solarzellen nichts weiter als ein Traum.

Windenergie ist etwas vielseitiger (wie die Niederlande zeigen), aber sie ist nicht programmierbar und auch stark standortabhängig.

Kernenergie ist schwer zu entdecken, wenn man nicht in der Lage ist, radioaktive Atome zu extrahieren, was wiederum ziemlich viel Energie erfordert.

Wahrscheinlich hätten wir uns nicht weiter als bis zur Spätrenaissance entwickelt, wenn es die fossilen Brennstoffe nicht gegeben hätte.

Fossile Brennstoffe sind von zentraler Bedeutung für die Art und Weise, wie wir unsere industrielle Revolution tatsächlich gestartet haben.

Ohne sie gäbe es den Weg, den wir gegangen sind, einfach nicht.

Es ist schwer zu "vorhersehen" (seltsames Wort, wenn man es auf die Vergangenheit anwendet ;) ), was in diesem Fall der Weg gewesen wäre. Es gelten einige Überlegungen:

• Öl wird als Rohstoff für die chemische Industrie verwendet, nicht nur als Brennstoff; dieser Teil der Chemie würde überhaupt nicht existieren.
• Energie ist jedoch das Hauptanliegen und das einzige Anliegen für das ganze 19. Jahrhundert (mindestens).
• Fehlende fossile Energiequellen hätten wir auf erneuerbare zurückgreifen müssen:
  • Windkraft ist an den meisten Orten etwas unzuverlässig, aber die Technologie, um sie anzuzapfen, ist uralt und an bestimmten Orten ziemlich zuverlässig (z. B. Niederlande, Ägäis usw.).
  • Die Solarenergie hat sich bis vor kurzem kaum entwickelt, ist aber seit der Antike bekannt ( Brenngläser ); Auch dies hätte in bestimmten Bereichen (sicherlich nicht in Großbritannien!) am besten funktioniert.
  • Wasserkraft ist eine weitere Energiequelle, die seit BC-Zeiten bekannt ist und ausgebeutet wird; während es weiter verbreitet ist als andere Energieformen, ist es eine geringe Konzentration ... bis ein ernsthaftes elektrisches Kraftwerk entwickelt wird.
• Nordeuropa würde durch den Mangel an Kohle (die seine Entwicklung vorantreibt) und Sonnenenergie bestraft.
• Sonnenkraft ist die einzige Energieart, die direkt für die Metallschmelze genutzt werden kann.
• Höchstwahrscheinlich wäre der größte Teil der "industriellen Revolution" in Nordafrika und später im Westen der USA passiert, wo wir hochwertige Solarenergie und nahe gelegene Eisenminen erhalten (ich spreche nicht über den Osten, weil ich die Bedingungen nicht kenne genügend).
• Diese Revolution hätte wie unsere Geschichte die Eisenmetallurgie in ihrem Kern gehabt, aber der Brennstoff wären große Spiegelanordnungen, nachdem Holzkohle aufgrund des Verschwindens der Wälder fallen gelassen worden wäre
• Höchstwahrscheinlich hätte dies früher zur Erfindung von Bessemer-Konvertern geführt, da die Integration von Kohlenstoff während des Schmelzens keine Option war.
• Als wasserbetriebene Wassermühlen , die seit dem Mittelalter bekannt waren (zumindest im islamischen Spanien), würden Orte gedeihen, an denen sowohl Solar- als auch Wasserenergiequellen verfügbar wären.
• All dies bedeutet, dass sich Fabriken an "geeigneten Orten" konzentrieren würden, die über den ganzen Globus verstreut sind, da der Energietransport (vorerst) nicht möglich wäre.
• Segelschiffe würden weiterhin die Ozeane dominieren.
• Sobald es technisch machbar wäre, würde elektrische Energie als die einzige „einfach“ über lange Distanzen zu transportierende Kraft maximal ausgereizt werden.
• Elektrische Kraftwerke wären zumindest am Anfang Wasserkraftwerke, wobei einige Windmühlen zu Generatoren umgebaut würden.
• Die Luftfahrt wäre für lange Zeit auf Aerostaten beschränkt gewesen.
• Fernöstliche „Heavy Duty“-Drachen würden für einige Zeit zur Beobachtung und zum Transport eingesetzt.
• Das Obige hätte zu Segelschiffen mit Drachenantrieb geführt, die viel schneller und wendiger als "normale" sind.
• Die weit verbreitete Nutzung elektrischer Energie hätte die gesamte "moderne" Industrie angeheizt.
• Die Geopolitik hätte jedoch ganz anders aussehen können.

Keine fossilen Brennstoffe, keine Probleme (irgendwie)

Holz kann in Holzkohle umgewandelt werden, die heißer und sauberer verbrennt als Kohle. Bäume könnten als erneuerbare Ressource einen zuverlässigen und stetigen Input für industrielle Prozesse liefern. Es ist jedoch teurer und schwieriger zu beschaffen als Kohle (z. B. müssen Sie Bäume anbauen, sie dann fällen, trocknen und in einem Ofen verbrennen, um Holzkohle herzustellen.) Diese Seite sagt

Holzkohle wurde bis etwa 1750 in der Eisenproduktion verwendet. Holzkohle funktioniert gut, aber für die Stahlherstellung wäre sie zu teuer. Es werden etwa 100 kg Holz benötigt, um nur 1 kg Stahl herzustellen.

Darüber hinaus können Holz und andere Biomassen als Ersatz für Benzin und Erdgas verwendet werden. Alkohol kann auch als Motorkraftstoff verwendet werden und aus verschiedenen Feldfrüchten stammen.

Einfluss

Aber nichts davon wäre so billig oder einfach wie ein fossiler Brennstoff. Aus diesem Grund wären Stahl und Eisen sehr teuer.

• Autos wären teuer, also könnten sich nur die Reichen, Konzerne und Regierungen sie leisten. Außerdem wäre ihre Reichweite geringer, da die Energiedichte dieser Kraftstoffe geringer ist als die von Benzin.
• Ich würde erwarten, dass der größte Teil der Stromerzeugung aus Wasserkraft, Solarenergie und Geothermie kommt. Windkraftanlagen würden viel zu viel Stahl verbrauchen, um wirtschaftlich zu sein. Ich würde erwarten, dass in der Nähe der Dämme große Schmelz-/Metallbearbeitungskomplexe entstehen, um die erzeugte Elektrizität zum Schmelzen und Schmieden verschiedener Metalle zu nutzen.
• Der technologische Fortschritt wäre langsamer, da Rohstoffe schwerer zu beschaffen sind. Es ist schwer, mit einem Motor zu spielen, wenn ein Eisenblock zwei Jahreslöhne kostet.
• Die Landnutzung wäre eine ernsthafte Einschränkung. Mit der Produktion von so viel Holzkohle und Getreide für Alkohol zusätzlich zu Nahrungsmitteln würde ich erwarten, dass viel mehr Ackerland genutzt wird als es heute der Fall ist.
• Hochhäuser wären viel seltener, da ihre Kosten deutlich höher wären.