Может ли этот мир раньше изобрести газовые баллоны?

ВОПРОС

Я бы хотел, чтобы нация в мире, над которой я работаю, могла транспортировать природный газ и водород в качестве топлива и, возможно, для полетов на воздушном шаре. Трубопроводы и баллоны с природным газом были впервые изобретены в древнем Китае, но, несмотря на впечатляющие размеры, они были довольно негерметичными. Я бы хотел, чтобы жители этого мира могли накапливать газ с течением времени и транспортировать его на расстояние, а не полагаться только на близость к резерву.

  • Может ли мой мир рано изобрести надежные газовые баллоны? Насколько большими и эффективными они могли бы их сделать?

ПРИМЕЧАНИЯ

В целом технология колеблется между классической и средневековой, но есть несколько важных исключений. Они владеют большинством металлов и дерева, но есть большие регионы мира, в которых нет ни железа, ни никеля, и эта культура со временем может быть включена в их число. Что касается релевантных необычных материалов, предположим, что они также имеют:

  • Вулканизированный каучук, из серы.
  • Эквиваленты бамбука и шелка.

Они знакомы с созданием относительно сложных устройств на основе автоматизированных текстильных фабрик и подобных технологий. Есть хорошие условия для обмена идеями и изобретениями в целом. Химия, в частности, опережает игру, поэтому другие материалы могут быть доступны, если это необходимо и правдоподобно. В противном случае я предпочитаю, чтобы все было так, как описано.


Наконец, этот вопрос связан, но отличается.

(Re: водород предполагает, что у них есть относительно правдоподобный источник альтернативного мира, возможно, завод по производству водорода, который можно выращивать.)
Современные люди обычно не могут хранить водород в течение длительного времени без утечек. Проникновение стоит на пути. Для справки: en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_storage
@Mołot: Приятно знать, спасибо. Я пойду прочитаю. Я все еще заинтересован в краткосрочном хранении водорода и долгосрочном хранении природного газа. По сути, моя цель здесь состоит в том, чтобы узнать пределы того, насколько хорошо я могу реально добиться этого.
Нет проблем с газовыми баллонами низкого давления, их можно изготовить из многих материалов. А вот для баллонов высокого давления вам понадобится сталь или твердый сплав.
@Alexander: Тогда интересно (при условии, что бронза и родственные металлы не подходят для этой задачи, стали определенно не хватает), мне было бы интересно узнать, как оптимизировать цилиндр низкого давления и насколько они могут быть эффективными / экономичными.
Небольшое замечание: когда вы видите заявление о древней китайской технологии, посмотрите, откуда оно взялось. Вы должны быть осторожны с Джозефом Нидхэмом . Этот парень сделал много заявлений о вещах, обнаруженных китайцами, которые в лучшем случае плохо проверены. Конечно, китайские ученые поддерживают эти утверждения, но доказательства зачастую в лучшем случае неоднозначны. Кроме того, все ваши заявления о газовых баллонах исходят от Роберта Темпла , который в большей или меньшей степени является сторонником теории заговора. TLDR: в Танском Китае не было природного газа или газовых баллонов.
@kingledion: @#$%! Хорошо, я думаю, что в остальном вопрос может стоять как есть, но это настоящий позор. Спасибо за внимание.
@Era Думаю, я знаю ответ на этот вопрос, но ты говоришь, что нет железа/никеля, а как насчет алюминия?
@Spencer: К сожалению, нет, и электричества тоже нет.
@kingledion: На самом деле, мне пришло в голову, что я несколько раз ссылался на Китай, разрабатывая технологии этого мира. Я не хочу отнимать у вас слишком много времени в комментариях, но не приходит ли вам в голову, есть ли какие-либо другие широко предполагаемые изобретения, которые современные историки считают маловероятными или даже опровергнутыми?
@Era Трудно сказать, нужно смотреть на каждого. Я только что перешел по вашей ссылке на Википедию, и она показалась мне подозрительной. Чтобы было ясно, Нидхэм — самый уважаемый исследователь китайских технологий, так что не думайте, что его утверждения ложны. Но, на мой взгляд, ему нравится заявлять очень ранние даты для вещей, которые не всегда подтверждаются другими исследователями. В любом случае, я не знал, кто такой Роберт Темпл, пока не проследил ссылки на вашей ссылке в Википедии. Таким образом, вы должны исследовать каждый из них, независимо.
Мы сжижаем газы или просто создаем давление? Какое давление? Перевозка газа под небольшим давлением или без него тривиальна. Для его переноски под большим давлением обычно требуется какая-то сварка и сплавы. Для жидких газов требуется металл с особыми термическими свойствами. Какую конкретную цель (возможно, выраженную в дневном объеме) вы пытаетесь достичь?
@JBH: Военный воздушный шар в идеале, а также переносное топливо для алхимиков на тему огня. Мой план состоял в том, чтобы посмотреть, насколько хорошо это может быть реально сделано, а затем определить, что еще они могут сделать с этим, поэтому я не совсем готов к точным цифрам.
Обновление, я еще не прочитал это полностью, но на самом деле, похоже, есть немало доказательств того, что Китай действительно использовал природный газ: csegrecorder.com/articles/view/ancient-chinese-drilling

Ответы (3)

Производите газ на месте с помощью крекинга углеводородов.

https://en.wikipedia.org/wiki/Крекинг_(химия)

Для сжатия газа и поддержания его в сжатом состоянии требуется какая-то элегантная технология. Но для того, чтобы таскать с собой урну с сырой нефтью, требуется очень мало технологий. Углеводороды с длинной цепью (например, сырая нефть) могут быть «расщеплены» на фракции с меньшей молекулярной массой. Это делается в промышленных масштабах с использованием тепла, давления и катализаторов. Ваши примитивы обнаружили минерал, который служит катализатором для низкотемпературного крекинга длинных углеводородов. Когда они настраивают свой воздушный шар, они могут установить под ним трескающиеся горшки и позволить теплым метану и водороду всплыть в воздушный шар.

Для художественного произведения иметь урны с черной слизью и странными химическими реакциями может быть круче, чем бронзовые баллоны с углекислым газом в духе Флинтстоуна.

Это звучит очень здорово, я могу задать еще один вопрос по этому поводу. Насколько возможно, чтобы такой минерал мог физически существовать, даже если он нам неизвестен? Глядя на статью, кажется, что нормальные временные требования очень высоки.
Эти ребята расщепляют углеводороды на углерод и водород при температуре 823 К, что составляет 1021 F. Это не так уж и жарко — такой жар бывает у костра. И у вас есть много топлива для костра — например, углеродный побочный продукт вашего крекинга (древесный уголь!), Когда водород попадает в ваш воздушный шар.
Очень уголь, у вас есть какие-нибудь идеи, где я должен посмотреть, сколько газа водорода/метана может быть произведено на литр (или что у вас есть) нефти?
(Я хотел написать «очень круто», но опечатка странным образом уместна.)
Неважно, еще немного погуглил: «Состав сырой нефти щелочной и соответствует комбинации CnH2n+2».
У меня есть еще один вопрос, если у вас есть время побаловаться, который, вероятно, является просто базовой физикой: Google показывает температуру самовоспламенения водорода и метана при 1058 ˚F и 999 °F. Почему их нагревание не поджигает их?
Они определенно подожгли бы их, если бы был кислород, чтобы сжечь их. Поэтому вам нужно исключить кислород, когда вы это делаете. Если вам интересны подобные вещи, почитайте об изготовлении древесного угля. Древесина (в основном углерод с водородом и небольшим количеством кислорода) нагревается в отсутствие кислорода - изначально под большими кучами грязи. Кислород и водород удаляются (вместе с летучими), и остается почти чистый углерод. Но если бы вы топили дрова на открытом воздухе, у вас был бы костер.

Сосуды, способные выдерживать давление, но при этом надежные и дешевые, довольно сложны в изготовлении.

Но вам не нужно давление для использования и транспортировки газов. Вот так выглядел центр внимания в 19 веке:

введите описание изображения здесь

(А) представляет собой мешок, сделанный из кожи и наполненный водородом. Груз (B) обеспечивает давление.

Подобная технология использовалась и в 20 веке. Это автомобиль, который хранит бензин в мешке на крыше ( другие примеры ):

введите описание изображения здесь

«Летающие колдуны » Дэвида Герролда и Ларри Нивена на самом деле изображали именно эту проблему. Главному герою нужно было хранить большое количество водорода (полученного в результате электролиза воды), что оказалось проблемой.

Примечательно, что они (главный герой и его соратники) не решили полностью эту проблему, так как у них была значительная утечка из их тканевых воздушных шаров с резиновым покрытием.

В то время как долгосрочное хранение, безусловно, затруднено, находящиеся в эксплуатации дирижабли заполнялись водородом... ну, до Гинденбурга ... с использованием сравнительно низкотехнологичных средств, а это означает, что может быть достаточно умеренно герметичных воздушных шаров.

Если вы идете с трубопроводами, ничто не мешает вам использовать материал, который вы взяли бы для воздушных шаров, чтобы заделать любые трещины и швы. Возможно, если вы используете глиняные трубы, покройте их резиновым покрытием, чтобы закрыть поры.