Ich entwickle eine fiktive Technologie für „perfektes Recycling“.
Eine große Anlage, die Wasser und jeden Kubikmillimeter Abfall aufnimmt, den die Menschheit (natürlich in der näheren Umgebung) produzieren kann.
Es zersetzt (in Ermangelung einer besseren Beschreibung) den Abfall und das Wasser. Meerwasser wird verwendet, um den Prozess "auszugleichen" (um sicherzustellen, dass so viel Masse verwendet wird, wie die Reaktion erfordert, damit die Reaktion weder aus Materialmangel stirbt noch wegläuft, weil sie zu viel hat).
Ein Ausgang ist destilliertes Wasser, das für Trinkwasser, Bewässerung usw. verwendet wird.
Der andere Output sind materialisierte „Güter“ wie Rohmetalle, Holz (Schnittholz), Plastik, Chemikalien usw.
Die Grundlage der Geschichte sind die politischen Auswirkungen einer solchen Einrichtung in verschiedenen Gebieten einer zukünftigen Erde und die korrumpierbare Machtübernahme, die wahrscheinlich stattfinden wird, wenn sie der Welt vorgestellt wird. Können Sie sich vorstellen, wie die durchschnittliche Person in Zentralafrika reagieren würde? oder der Kriegsherr, der versucht, diese Person zu kontrollieren? Oder wie würden die Entsorgungsunternehmen der Länder der Ersten Welt reagieren? oder Holz- und Bergbauunternehmen? Aber ich schweife ab....
Frage: Welche Technologien könnten heute oder in naher Zukunft eingesetzt werden, um diese Recyclinganlage glaubwürdig zu machen?
Sie könnten versucht sein zu glauben, dass ich nach Replikations- und Transportertechnologie von Star Trek suche. Es ist die richtige Idee, aber nicht die Lösung, die ich suche. Was meine Geschichte haben wird, könnte als ein sehr, sehr früher Vorfahre dieser Technologie angesehen werden. Uns viel näher als Jean-Luc Picard.
Ob eine oder mehrere Technologien, ich suche etwas, das (mit einer Portion Clarkean Magic) mit allem umgehen kann. Ein Beispiel für das Problem ist, dass Metalle zum Beispiel einfach sind. Fügen Sie Wärme in unterschiedlichen Mengen hinzu und sie können getrennt werden. Aber Hitze alleine würde fast alles andere zerstören und ich schaue nicht darauf, die Wertstoffe trennen zu müssen. Idealerweise suche ich nach Technologien, die zu molekularem Zerfall und Wiedereingliederung führen könnten.
Während die Geschichte eine Anlage haben wird, die zu 100 % wiederverwendet werden kann (keine Abfallprodukte, keine Giftstoffe, es sei denn, sie werden absichtlich für den Wiederverkauf hergestellt usw.), ist dies offensichtlich keine Voraussetzung für eine der unterstützenden Technologien, nach denen ich suche.
Ich suche die Aufhebung des Unglaubens, aber ich suche nicht einfach irgendetwas. Die akzeptierte Antwort sollte Technologien vorschlagen, die die ersten vier Aufzählungszeichen erfüllen, zusammen mit kurzen Erklärungen, warum sie die fiktive Technologie unterstützen könnten.
Ich suche nach gründlicheren Antworten, als beispielsweise die Antworten auf diese Frage vorschlagen.
Das „natürliche“ Recyclingmittel für die Erde ist die biologische Zersetzung im Laufe der Zeit, wobei Verbindungen für den Verzehr zerlegt werden, um Tier- und Pflanzenkörper zu erzeugen, die selbst als Tierfutter recycelt werden können.
Ich habe bereits mehrere Artikel in New Scientist, Scientific American und Science News (alles Zeitschriften, die sich der reinen Wissenschaft widmen) über Bioremediation, gentechnisch veränderte Bakterien gelesen, um Rohöl zu verdauen (abbauen), radioaktive Elemente aus dem Boden zu konzentrieren, Pflanzen, die absorbieren und Salze aus dem Boden in ihren Wurzeln oder Blättern anreichern, Bakterien, die Kunststoffe abbauen und wiederum Nahrung für etwas anderes werden können.
Unsere eigenen Darmbakterien (bei praktisch allen Tieren) werden von den Belegzellen im Magen abgesondert, für einen erwachsenen Menschen sind das Produkt zwei Liter Salzsäure pro Tag, um Nahrungsmittel aufzuspalten. Beachten Sie jedoch, dass es von Zellen abgesondert wird , was wir als Beweis dafür ansehen können, dass gentechnisch veränderte Bakterien in einem Gülletank starke Säuren absondern können, die sich nicht selbst zerstören, aber "Müll" abbauen können.
Nehmen Sie für eine fiktive Erweiterung davon an, dass die detaillierte Chemie und das Verständnis, wie Bakterien gentechnisch verändert werden können, um sehr spezifische Verbindungen (wie Säuren und Katalysatoren) zu produzieren, über ihre derzeitigen Fähigkeiten hinausgehen. (Der größte Teil unserer Gentechnik besteht an diesem Punkt darin, zu lernen, ein Gen, das in einem Organismus existiert, in einen anderen Organismus auszuschneiden und einzufügen. Wir sind noch nicht an dem Punkt, an dem wir sagen: „Ich will Schwefelsäure“ DNA-Sequenz(en), die Schwefelsäure produzieren.)
Außerdem müsste die fiktive Erweiterung die Idee beinhalten, dass es eine einigermaßen endliche Anzahl von technisch hergestellten Bakterien gibt, die immer die ganze Arbeit erledigen können, um alles, was wir produzieren, zu recyceln, vielleicht in den Hunderten oder Tausenden verschiedener Bakterien. Das ist frei erfunden , weil wir „Generalisierer“ brauchen würden, wie unsere eigenen Parietalzellen, die Salzsäure produzieren, die große Teile der Millionen von Verbindungen abbauen, die wir abbauen müssen. Wir wollen nicht Millionen von Bakterien für diese Millionen Dinge.
Ordnen Sie diese nun in einem Baumdiagramm an, einer Hierarchie von Behandlungen in Ihrer Recyclinganlage. Auf jede Behandlung folgt eine Sortierung der hergestellten Produkte, verschiedene Zweige der sortierten Produkte werden spezifischeren Behandlungen unterzogen, denen wiederum Sortierungen und spezifischere Behandlungen folgen.
In unserem eigenen Körper lösen der Magen und sein starkes Säurebad und Bakterien dort viele Bindungen auf und verwandeln die Nahrung in einen Brei. Das wird dann in den Darm geleitet, wo bis zu 1000 verschiedene Bakterienarten daran arbeiten, es zu verarbeiten, damit wir der Gülle Nährstoffe entziehen können. (Ich bin der Kürze halber handgewellt, siehe Gut Flora für eine ausführlichere Diskussion.)
Stellen Sie sich Ihre Recyclinganlage also als ein ausgeklügeltes Verdauungssystem vor. Stellen Sie sich diesen Verarbeitungsbaum als weitaus komplexer vor, um mit allem Müll fertig zu werden, den Menschen anliefern können, einschließlich Farben und Lacken und gebrauchten Erdölprodukten, Glas und Metall, unbenutzten (und gebrauchten) Medikamenten, Industriesäuren, allem.
Stellen Sie sich nicht EINE Wunderwaffe vor. Ich würde mir diese Anlage als ein starkes Säurebad zum Start vorstellen, das ankommenden Müll "reinigt", einen mechanischen Zerkleinerer, der alles zu sandgroßen Partikeln zerkleinert, weitere Bäder, Schlämme, Magnetfelder usw., die sortieren und verarbeiten, sortieren und verarbeiten, bis Sie haben Dinge übrig, die Wärmeprozesse erfordern (zumindest Metalle und Glas), und Komponenten, die von Tausenden von Bakterienarten konzentriert werden (von denen die meisten in Kombination arbeiten, nicht allein), die wieder in Produkte, Düngemittel, umgewandelt werden können , Zutaten, Brennstoff (z. B. Methan) oder (durch kontrollierte Indoor-Landwirtschaft) neue Pflanzen (um bei den Prozessen emittierten Kohlenstoff zu absorbieren).
Beachten Sie auch, dass Hitze und Kälte beim Abbau von Produkten sehr effektiv sein können, ohne Kohlenstoff zu erzeugen, sowohl mechanisch als auch chemisch. Der Sommer/Winter-Zyklus auf der Erde erodiert Berge; Wasser gefriert und dehnt sich aus und kann dabei Steine brechen. Sie werden feststellen, dass viele Lebensmittel mit hohem Feuchtigkeitsgehalt (wie Obst) matschig werden, wenn sie (bei normalen Temperaturen unter dem Gefrierpunkt) fest gefroren und dann aufgetaut werden. Ihre Zellen waren aufgebrochen. "Gefrierbrand" ist ein ähnlicher Vorgang. Fleisch mehrmals einfrieren und auftauen, und ohne bakterielle Fäulnis wird es sehr unappetitlich. Dasselbe gilt für Hitze: Das Kochen von Lebensmitteln zersetzt sie (und ist besser verdaulich und verdoppelt oder verdreifacht die verfügbaren Kalorien, was bedeutet , dass sie von Darmbakterien leichter verdaut werden ), ohne sie zu verbrennen.
Die Recyclinganlage ist ein riesiger Verdauungsprozess. Der Großteil davon wird genauso erledigt wie die Natur, aber wir wollen nicht Jahrhunderte warten, bis die Natur die Arbeit erledigt hat. Wir haben einige Mineralprodukte, die die Natur viele Jahrhunderte lang nicht abbauen wird; zB Edelstahl, Glas, Mineralkristalle (wie Diamant und Saphir verwenden wir). Diese sollten leicht genug zu identifizieren und separat auf ihren eigenen Zweigen zu verarbeiten sein.
Ich würde sagen, Sie können gerne eine ausgeklügelte KI (nicht bewusst oder selbstbewusst, aber chemisch allwissend) hinzufügen, um das Sortieren zu unterstützen. Sie könnte verschiedene Testmechanismen (Laser, Sonogramme, chemische Sonden) verwenden, um zu entscheiden, wie einige abgebaut werden sollen dieser sandgroßen Körner.
Denken Sie nicht, dass das zu viel Arbeit ist: Frito-Lay Industries verfügt über KI-Geräte, die buchstäblich jeden einzelnen Kartoffelchip auf Verfärbungen untersuchen, bevor er in eine Tüte kommt, sie können diese Entscheidungen in Mikrosekunden treffen und Zehntausende von Chips pro Stück verarbeiten zweite. Ihre Recycling-KI kann automatisch jedes Getreide untersuchen, das resistent gegen mechanische Prozesse, Säuren oder andere chemische Zersetzungsprozesse oder nicht identifizierbar ist und größere Aufmerksamkeit erfordert, selbst wenn es Billionen dieser Körner pro Tag gibt, auf die sie sich konzentrieren muss.
Außerdem ist es Fiktion! Der Punkt ist, dass dieser Weg plausibel ist, schon allein deshalb, weil unser gesamter Müll auf die eine oder andere Weise in der Natur zersetzbar ist. Besondere Umstände können einige Dinge versteinern oder konservieren, in Saft oder Mooren oder Eis oder was auch immer, aber Ihre Recyclinganlage entspricht eher dem typischen Abfallverlauf oder wirklich dem schlimmstmöglichen Verlauf, der dazu führt, dass sie abgebaut und wieder absorbiert wird als so schnell wie möglich in der natur. Dann verstärkt durch gentechnisch veränderte Bakterien, die alles produzieren, was wir brauchen, um die resistentesten Verbindungen abzubauen, die der Mensch entwickelt hat.
Ich weiß, das ist nicht das, was OP will, aber "Easy Way", um 100% Recycling zu haben, ist "einfach", jede Gebäudetechnologie zu verbieten, die nicht auf biologischen Prozessen basiert.
Heutzutage sind „schwer zu recycelnde“ Abfälle darauf zurückzuführen, dass wir Prozesse verwenden, die im normalen Lebenszyklus nicht verfügbar sind (hoher Druck/Temperatur, Vakuum usw.), wodurch tendenziell Dinge entstehen, die vom Ökosystem nicht recycelt werden können (z. B. Kunststoff).
OP fragt nach einem generischen Recycler, der in der Lage ist, alles zu essen, was darauf geworfen wird; IMHO wäre die echte Antwort, nicht zu produzieren, was nicht ohne weiteres recycelt werden kann.
Es wird viele verschiedene Technologien und Ansätze brauchen. Waren sollten unter Berücksichtigung des Recyclingkonzepts hergestellt werden, Abfallstoffe sollten nach Möglichkeit getrennt gehalten werden, und es muss ein effizientes Mittel zur Wiederverwendung unerwünschter Gegenstände eingeführt werden. Für Papier, Lebensmittelabfälle, Glas, Aluminium, Eisen und viele Kunststoffe können die Standard-Recyclingverfahren eingesetzt werden, wobei die Abfälle aus diesen Prozessen den unten genannten untergeordneten Recyclingverfahren zugeführt werden.
Sobald „Mehrweg“ entfernt wurde, müssen größere Gegenstände demontiert werden. Einige der zerlegten Teile können auch wiederverwendet werden, z. B. Netzteile, Gehäuse usw. Sobald nichts mehr zur Wiederverwendung übrig ist, können die verbleibenden Komponenten geschreddert und weiterverarbeitet werden, um kleinere Komponenten und eingebettete Teile aus Kunststoff, Metall und Glas für das Recycling wie beschrieben zu trennen Oben.
Das verbleibende Material könnte bei hoher Temperatur verbrannt und die Hauptgase chemisch verarbeitet werden, um eine Reihe verwendbarer Rohstoffe wie Karbonate und Kohlendioxid zu erzeugen. Das Kohlendioxid könnte als Ausgangsmaterial für Pflanzen verwendet oder je nach Bedarf chemisch weiterverarbeitet werden, um andere Chemikalien durch eine Reihe unterschiedlicher Prozesse herzustellen.
Schließlich wird es einen wahren Abfallstrom aus Schlamm, Schmutz, Grot und unbrauchbarem gemischtem chemischem Dreck geben. Dies würde eine enorme Menge an Energie zur Verarbeitung erfordern, aber ich schlage vor, dass ein Ultrahochtemperaturbrenner verwendet werden könnte, um den Abfall in ein Plasma zu verwandeln, das die meisten chemischen Bindungen zerstört. Das resultierende Plasma könnte dann in ein sehr großes Massenspektrometer-ähnliches Gerät eingespeist werden, wo die Ionen im Plasma in einem starken Magnetfeld beschleunigt und nach Masse/Ladung sortiert würden.
Der „Detektor“ eines herkömmlichen Massenspektrometers würde durch eine Vielzahl von Kollektoren ersetzt, in denen sich einzelne Elemente ansammeln würden. Diese relativ reinen Elemente könnten dann als Ausgangsmaterial für die Herstellung dienen.
Der Trick dabei, dies zum Laufen zu bringen, bestand darin, sicherzustellen, dass der Abfallstrom für die letzte Stufe so gering wie möglich war und eine ausreichend große Energieversorgung vorhanden war, um alles mit Strom zu versorgen.
Wie wäre es, einfach Naniten zu haben, die die Dinge für die Wiederherstellung in den einfachsten Zustand zurückversetzen? Sie könnten sie aus Sicherheitsgründen nur an anorganischen Stoffen arbeiten lassen. Sie könnten mit etwas Grünem wie Solarenergie betrieben werden.
Ich habe irgendwo über Naniten gelesen, die buchstäblich nach Dingen wie Goldmolekül für Molekül suchen könnten. Stellen Sie sich vor, was das tun könnte, wenn es einmal verfeinert und perfektioniert ist? Ich stelle mir auch vor, sie durch ein elektromagnetisches Feld mit Strom zu versorgen, damit sie nur in einem begrenzten Bereich arbeiten können. Du könntest es auf einem Schrottplatz aufstellen, wo es schon so viel Zeug gibt.
Obwohl ich praktisch sagen muss, dass kein System alles, was hineingesteckt wurde, zu 100 % wiederverwenden würde. Etwas muss ausgegeben werden und kann nicht weitergegeben werden, oder zumindest nicht sehr lange. Wir nehmen Kohlenstoff durch den Kohlenstoffkreislauf auf. Wie lange, glauben Sie, braucht jedes einzelne Molekül, um Sie zu verlassen, den Tod ausgenommen?
Sie streben eine 100%ige Wiederverwertung an. Das bedeutet, dass Sie jedes Objekt in seine Hauptbestandteile zerlegen möchten, die derzeit chemisch in das zu recycelnde Objekt eingebunden sind.
Du musst:
@Slarty hat die richtige Idee. Einige Verzierungen:
Viel Standardisierung von Gebrauchsgegenständen – Behälter usw., die eine Wiederverwendung ermöglichen.
Anforderung an die Hersteller, Produkte so zu gestalten, dass sie recycelt werden können. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen:
Verwenden Sie als Energiequelle magneto-/hydrodynamische Fusionsgeneratoren. Sie müssen das Plasma sowieso leitfähig machen, um MHD verwenden zu können. Die Temperaturen sind hoch genug, um alles zu verdampfen. Verwenden Sie am Ausgangsende das Äquivalent eines Massenspektrometers, um Ionen nach dem Ladungs-/Massenverhältnis zu trennen.
AlexP
JBH
John
JBH