Самая ранняя жизнеспособная современная батарея

Концептуально батареи существуют уже очень давно, некоторые из самых ранних форм, которые мы могли бы распознать, появились около 1749 года , но это определенно не были бы батареи в киловаттном диапазоне хранения, и вряд ли они будут разработаны, потому что электрические накопители не являлся ограничивающим фактором; это была электрическая генерация.

В 1861 году появились уравнения Максвелла, эффективно объединяющие электрическую силу с магнитной силой. С практической точки зрения это означало, что вы можете вращать ось внутри магнитного поля, чтобы генерировать электричество, и вы могли пропускать электричество через ось в магнитном поле, чтобы заставить ее вращаться. Для целей этого вопроса вам нужен первый из них.

Если бы это было обнаружено раньше, то батареи все большей и большей емкости разрабатывались бы не по лучшей причине, чем для сохранения энергии. Ветряные мельницы превратили бы свои водяные колеса в динамо-машины, и даже в обычных домах была бы практика запускать динамо-машину вручную, чтобы питать свою батарею, чтобы делать что-то по дому, поскольку это была бы одна из форм работы, которая могла бы очень эффективно хранить энергию ( во время).

Что касается формы батареи, проверьте ссылку, так как у нее было довольно много вариантов, которые были возможны до промышленной революции, но когда вы приступите к делу, хранение разных металлов вместе даже случайно, скорее всего, приведет вас к новые варианты батарей учитывая достаточно времени и перестановки природных условий. Хитрость не в том, чтобы придумать батареи, а в том, чтобы дать людям естественный стимул делать батареи лучше, повышая их полезность.

Лучшая форма современной аккумуляторной технологии, которая могла быть изобретена до промышленной революции, — это примитивная свинцовая батарея . Без всех современных приспособлений они требовали бы много обслуживания, были бы опасны (многие ранние подводные лодки были уничтожены из-за взрыва водорода) и редки (в мире нет достаточного количества энергии, чтобы сохранить энергию даже для одной современной страны среднего размера). ). Так что только "высшее общество" (т.е. города) будет использовать их.

Самые ранние времена на самом деле древние. Серная кислота была известна и использовалась примерно с начала нашей эры (или, может быть, раньше). Так что, если случайно какой-нибудь философ-ученый, экспериментирующий с угольным электричеством и кислотами, обнаружит их эффект, это может быть связано с огромным количеством «но» и кучей Deuses ex Mashina, эволюционирующих для некоторых рабочих приложений.

Главный ограничивающий фактор здесь даже не технология, а общество. В древности самые эффективные устройства были ведомыми, и в чем-то лучшем не было нужды. Для раннего (т.е. темных веков) и среднего средневековья были другие приоритеты (религия и имущественные войны), и феодальная система не терпела никаких "торговцев из города в город" (поскольку они становились угрозой существующему порядку и власти).

Так что только в новые времена (XVII-XIV) эта технология получит шанс на распространение. И это все о стимпанке!

Я бы сказал механические батареи, такие как плотины (я говорю «такие как», но я не знаю других примеров на данный момент, которые используются так же часто, как гидро, но я добавлю другие гипотетические примеры позже). Гидроаккумулирующие электростанции — один из реальных примеров низкотехнологичных решений, используемых в настоящее время. «все, что вам нужно» — это огромные плотины, их несколько, рассредоточено. они часто используются в настоящее время и хранят десятки тысяч мегаватт-часов .

Вы также можете попробовать сжатый воздух для более захватывающего и рискованного хранения. Дает много возможностей, таких как «о нет, резервуар высокого давления вот-вот взорвется» (хотя я бы построил их в подземных шарах, чтобы максимизировать безопасность. взрывает все, что так сильно.) Просто накачивайте воздух, когда у вас его слишком много, и выпускайте его, чтобы привести в действие вещи, когда вам нужна энергия

Будьте изобретательны, все, что хранит какую-либо энергию, является батареей (пружины и резиновые ленты, потенциальная энергия в виде кирпичей, которые вы поднимаете и позволяете «упасть» вниз, соединенных с веревкой, которая запускает трансформатор или просто вода в плотинах, кинетическая энергия в виде маховиков, внутренняя энергия в виде тепла, даже химическая энергия, например, преобразование воды в водород и кислород и его повторное сжигание, или даже просто химические батареи, о чем другие могут рассказать больше). Просто убедитесь, что энергоэффективность высока: не так много энергии теряется при подаче, хранении и выходе (так что маховики и тепло, например, не оптимальны, хотя я могу представить, что маховики работают не так уж плохо, если вы иметь много и постоянно подавать энергию или получать ее в соответствии со спросом)

Мы можем открыть батареи до промышленной революции. Но мы не можем построить электрическую инфраструктуру до промышленной революции.

Свинцово-кислотные перезаряжаемые батареи, вероятно, являются единственным типом батарей, который можно было разработать до промышленной революции. Для более продвинутых типов (никель, литий) нет возможности сократить их разработку и подготовить их до того, как будет доступна промышленная база.

Таким образом, свинцово-кислотные аккумуляторы можно строить без заводов и химзаводов, хотя в этом случае они будут несколько дороже — эквивалент современного автомобильного аккумулятора (< 1 кВтч) будет недоступен для значительной части населения, а эквивалент батареи электромобиля (> 50 кВтч) был бы доступен только богатым людям.

Однако сами батареи бесполезны без приложения. Было бы очень сложно разработать подходящее приложение в доиндустриальную эпоху. Вездесущая лампочка — это вершина технологии начала 20-го века, до 19-го века ее не было. Для электродвигателя или динамо-машины требуется магнитная проволока, хотя его можно сделать вручную, но двигатели будут дорогими, как украшения. Электрическое отопление, пожалуй, единственное применение, не требующее высоких технологий.

В целом батареи могут существовать как дорогие новинки в доиндустриальном обществе. Они могут стимулировать промышленное развитие, но подходит ли это для вашего сценария?