Auto >> Automobiel >  >> Auto zorg

Kan steampunk de toekomst van energie inspireren?


Een vastberaden jongeman, met het haar netjes gladgestreken aan weerszijden van een streng middendeel, worstelt met de apparatuur die hij in de cockpit van een raket installeert. Zijn katoenen overhemd met lange mouwen is weggestopt in een linnen broek met rechte pijpen en de vereiste bretels doen het voortreffelijk, ondanks de onwaardige houdingen die zijn werk vereist. Het is zijn vest dat hem stuipen geeft en bij elke draai van de sleutel naar zijn kin migreert. Hij gooit het gereedschap weg, hoort het metalen gekletter op de vloer van het controlecentrum en gaat zitten in de fluwelen fauteuil die tegenover het paneel met draaiknoppen en gebarende meters van de mammoetmachine staat. Hij keert zo terug naar zijn werk, maar voorlopig is hij tevreden met het vastpakken van de stokken die het hydraulische achterroer van het raketschip besturen en naar de lucht te staren. Binnenkort zal hij daar zijn door stoom aangedreven uitvinding sturen.

Als dit scenario een onwaarschijnlijk huwelijk lijkt tussen de 19e-eeuwse Victoriaanse cultuur en moderne technologie, dan is dat omdat het zo is. Het onwaarschijnlijke idee dat een man uit de 19e eeuw, hoe inventief ook, een raketschip zou kunnen bouwen dat in staat is om door de sterren te navigeren, is slechts een van de vele oud-ontmoet-nieuwe complotten die samenkomen in het literaire subgenre dat bekend staat als steampunk.

Steampunk stelt zich voor hoe mensen in het verleden technologie uit de toekomst zouden hebben overgenomen. In plaats van te vertrouwen op toekomstige stroombronnen zoals elektriciteit, worden de meeste apparaten in steampunk-stijl rechtstreeks aangedreven door stoom. En dat gold ook voor veel echte uitvindingen uit het Victoriaanse tijdperk, zoals stoompompen die werden gebruikt om water uit kolenmijnen te verwijderen. Deze machines werkten zoals alle door stoom aangedreven basisuitvindingen van die tijd. De hitte van een brandstof, zoals steenkool of hout, zorgde ervoor dat compacte vloeibare watermoleculen uitzetten. Toen de hitte de moleculen ertoe aanzette om van elkaar weg te bewegen, werden ze getransformeerd van een vloeibare toestand naar een damptoestand -- stoom -- en de expansie duwde een zuiger om de pomp aan te drijven.

Ondanks alle hightech ontwikkelingen van de afgelopen 100 jaar, is stoom nog steeds relevant als energiebron. Het wordt gebruikt om elektriciteit op te wekken in brandstof- en kerncentrales, en is een belangrijke toevoeging geworden in huishoudelijke apparaten, zoals vaatwassers en wasdrogers. Wat nog belangrijker is, de voordelen van stoom hebben onderzoekers geïnspireerd om deze elementaire energiebron nog eens te bekijken en te ontcijferen hoe deze voor de toekomst kan worden benut. Ontdek op de volgende pagina wat sommige stoomenthousiastelingen bedenken.

>De toekomst van stoomenergie

Veel mensen geloven dat steampunk het geesteskind is van twee bekende auteurs uit de late jaren 1800, H.G. Wells en Jules Verne. Verne's boek, "From the Earth to the Moon", gepubliceerd in 1865, beeldde onderzeeërs, zonnezeilen en een raketachtig projectiel af dat mensen naar de maan vervoerde. Hoewel deze uitvindingen jarenlang onwaarschijnlijk leken, zijn verschillende van de constructies die hij schreef geïncarneerd in moderne machines. Steam heeft een soortgelijke opleving meegemaakt. Het is verre van een ter ziele gegane energiebron, een versleten literaire constructie of een overblijfsel van de industriële revolutie.

Volgens het Amerikaanse ministerie van Energie creëert meer dan 45 procent van de brandstof die door Amerikaanse fabrikanten wordt verbrand stoom, en het grootste deel van de elektriciteit in de VS wordt opgewekt door stoomturbines. Een eenvoudige stoomturbine gebruikt brandstof om een ​​ketel te verwarmen die water omzet in stoom. Een compressor condenseert vervolgens de stoom tot een hogedrukmassa die wordt overgebracht naar een draaiende turbine, waar het elektriciteit opwekt om fabrieken, huizen of zelfs voertuigen van stroom te voorzien. Stoomaangedreven voertuigen zijn nog in ontwikkeling, maar in vergelijking met voertuigen op gas, zullen ze naar verwachting energiezuiniger zijn en minder schadelijke uitstoot hebben voor het milieu.

Voordat stoomkracht een enorme sprong voorwaarts kan maken, moeten wetenschappers echter een groot efficiëntieprobleem overwinnen. De huidige stoomgeneratoren vangen niet alle stoom op die wordt geproduceerd - een groot percentage ervan (tot tweederde) gaat verloren. Een deel van de stoom ontsnapt gewoon in de atmosfeer, terwijl een deel afkoelt en wordt teruggewonnen als afvalwater. Hoewel het afvalwater vaak direct terug in de stoomgenerator wordt gerecycled, zou het efficiënter zijn om het in de eerste plaats op te vangen, en dat is precies wat onderzoekers proberen te doen door zeer efficiënte stoomturbines te ontwikkelen.

Een van de duidelijke voordelen van stoomkracht is dat bijna elk type brandstof kan worden verbrand om water in stoom te veranderen. In plaats van fossiele brandstoffen te verbranden om stoom te maken, beweren wetenschappers dat brandbare organische afvalstoffen, zoals maïskolven of sojaolie, kunnen worden gebruikt. Stoomturbines kunnen zelfs worden verwarmd met afvalhout. De Seattle Steam Company verbrandt bijvoorbeeld gebruikte houten pallets, gebroken boomtakken en bouwafval om genoeg stoom te produceren om 200 gebouwen in het centrum van Seattle te verwarmen.

Water is een ongevaarlijke, goedkope en overvloedige natuurlijke hulpbron die tot 6 keer zijn massa in stoom kan genereren, wat betekent dat het veelbelovend is als schonere energie met wijdverbreide industriële en residentiële toepassingen. Zelfs als geen van die toepassingen een door stoom aangedreven raket is die een onberispelijk geklede mens de ruimte in kan katapulteren, tot nu toe.

Een zin bedenken

De vroegste vermelding van het woord "steampunk" vond plaats in 1987, toen auteur K.W. Jeter stelde de term voor in een brief aan het sci-fi tijdschrift "Locus". Tegenwoordig verwijst steampunk naar boeken als 'The Difference Engine', waarin de uitvinding van de eerste computer in een 19e-eeuwse setting wordt beschreven, maar ook naar strips als 'League of Extraordinary Gentlemen', films als 'Wild, Wild West' en een stijl van kleding populair bij klanten op popcultuurconventies.

>Veel meer informatie

Verwante artikelen

  • Hoe Steam-technologie werkt
  • Hoe voertuigen op aardgas werken

>Bronnen

  • Atterbury, Paul. "Victoriaanse technologie." 17 februari 2011 (2 december 2011) BBC. http://www.bbc.co.uk/history/british/victorians/victorian_technology_01.shtml
  • Geschiedenisvereniging van Genève. “Kleding in 1840.” (2 december 2011) http://www.genevahistoricalsociety.com/PDFs/Tea/Clothing.PDF
  • Lira, Carl. "Korte geschiedenis van de stoommachine." Michigan State universiteit. 4 februari 2006. (2 dec. 2011) http://www.egr.msu.edu/~lira/supp/steam/
  • McFedries, Paul. “Steampunk.” (2 december 2011) Word Spy. http://www.wordspy.com/words/steampunk.asp
  • Mork, Rachel. "Hoe werkt stoomkracht?" leven123. (2 december 2011) http://www.life123.com/parenting/education/steam/how-does-steam-power-works.html
  • Nationaal Geografisch. "8 Jules Verne-uitvindingen die uitkwamen." (2 december 2011) http://news.nationalgeographic.com/news/2011/02/pictures/110208-jules-verne-google-doodle-183rd-birthday-anniversary/#/jules-verne-inventions-splash -landing-splashdown-spacecraft_32038_600x450.jpg
  • Pagina, Lewis. “Terug naar gaslicht, kolen of stoomkracht. Het is de toekomst.” 21 juni 2011. (2 dec. 2011) Het register. http://www.theregister.co.uk/2011/06/21/gaslight_steampunk_fuel_cells/
  • Spirax Sarco. "Stoom, de energievloeistof." (2 december 2011) http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/introduction/steam-the-energy-fluid.asp
  • Rutgers Universiteit. "Stoom turbines." (2 december 2011) http://njchp.rutgers.edu/files/Steam_Turbines.pdf
  • Sullivan, Chris. "Zou stoom de nieuwe groene energie kunnen zijn?" 3 augustus 2011. (2 dec. 2011) Mijn noordwesten. http://mynorthwest.com/?nid=11&sid=524627
  • VS Ministerie van Energie. "Stoom." (2 december 2011) http://www1.eere.energy.gov/industry/bestpractices/steam.html
  • VS Energie Informatie Administratie. "Elektriciteit in de VS" (2 december 2011) http://205.254.135.24/kids/energy.cfm?page=electricity_in_the_united_states-basics