Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
|
Реальным прототипом Джексона является Афтон и его ГЭС Swift Creek Hydro, которая была построена в 1938 году и работает до сих пор.
Это малая напорная ГЭС с бетонной плотиной и одной турбиной, которая производит примерно 1,6 МВт электроэнергии — этого достаточно для электрификации поселка и основных технических нужд. Станция основана на простых, аналоговых механизмах с минимальной автоматизацией — это механико-электрическая система, которую можно восстановить вручную.
Запуск ГЭС позволяет обеспечить электроэнергией ряд существующих мастерских и частично сохранившихся промышленных объектов, а так же позволяет использовать ручной электроинструмент, что в свою очередь позволяет производить ремонт и восстановление различных узлов и систем. Появляется возможность восстановить и использовать дерево- и металлообрабатывающие станки, организовать освещение, запитать промышленные холодильники и насосы для водоснабжения и орошения.
Перед запуском ГЭС необходимо: Осмотреть турбину, генератор, щитовую, плотину. Проверить водозабор, каналы и шлюзы на наличие мусора, ила, веток.
Возможные проблемы: Механизмы и узлы могли выйти из строя вследствие коррозии и попадания влаги. Электропроводка могла быть повреждена грызунами.
Необходимые действия для ремонта и запуска:
Очистка водозабора и водосброса.
Смазка подшипников, ручное вращение вала, разгрузка турбины.
Проверка генератора — просушка и очистка клемм при необходимости.
Монтаж временной системы управления — при серьезном повреждении штатной.
После проверки и устранения проблем необходимо осуществить пробный пуск на малой мощности.
Одной из важнейших задач после запуска ГЭС является модернизация сельхозтехники:
Перевод бензиновых ДВС на этанол или метанол путем увеличения степени сжатия, смены форсунок/карбюратора. Желательна замена резиновых шлангов и прокладок на устойчивые к спирту сорта (либо же при возможности изготовить аналоги прокладок из меди/ графита/ паронита/ фторопласта (PTFE, Тефлон) / фторэластомера/ арамидных композитов/ полиэфирэфиркетона (PEEK). Шланги могут быть заменены на полиэтиленовые — но они бояться высоких температур).
Отказ от электроники (удаление ЭБУ и датчиков) для упрощения ручного управления, и повышения надежности
Необходим запас фильтров и обслуживание топливных магистралей.
Перевод дизельного ДВС на биодизель — метиловые или этиловые эфиры жирных кислот, полученные путем переэтерификации растительных масел или животных жиров. Возможно использование отработанных масел, технического жира. Для трансэстерификации требуется наличие метанола (или этанола), катализатора (NaOH/KOH), реакционной ёмкости с подогревом и мешалкой, а также системы фильтрации и отстоя.
Упрощённый процесс (1 литр биодизеля):
Нагреть масло до 40-50 °C (не выше 60 °C).
Смешать метанол с щёлочью (пример: 200 мл метанола + 5 г NaOH). Получится мутная жидкость — метоксид натрия (крайне едкая, опасно для кожи и глаз).
Влить смесь в масло, тщательно перемешать (30-60 минут).
Дать отстояться 8-12 часов.
Получится 2 слоя:
Верхний — биодизель
Нижний — глицерин (тяжёлый побочный продукт)
Биодизель желательно промыть водой (по капле, не взбалтывать!) до тех пор, пока вода не будет прозрачной — это смоет остатки метанола и щёлочи.
Затем высушить, подогревая до 60-70 °C на открытом воздухе.
Глицерин может быть использован: как основа мыла, как пластификатор, компонент взрывчатых веществ, либо как источник углерода при брожении
Биодизель может использоваться в большинстве дизельных двигателей без конструктивных изменений. Однако при длительном применении рекомендуется заменить резинотехнические элементы топливной системы на совместимые с эфирами материалы (фторэластомеры, NBR, FKM/Viton, PEEK). В условиях пониженных температур требуется либо предварительный подогрев топлива, либо добавление 10-30 % керосина. Топливные фильтры необходимо прочищать чаще — биодизель обладает моющими свойствами и вымывает загрязнения из баков и магистралей.
Для производства биодизеля наиболее рационально выращивание масличных культур (рапс, подсолнечник, горчица) и дальнейший отжим шнековым или гидравлическим прессом. Экстракция растворителями затруднительна и пожароопасна.
Жмых, остающийся после отжима масличных культур, представляет собой богатый белками и клетчаткой побочный продукт. Лен и техническая конопля обладают высокой масличностью, однако льняное и конопляное масла хуже подходят для биодизеля.
Жмых подсолнечника — широко применяется как кормовой компонент для КРС, свиней и птицы. Он содержит до 30-40 % белка, витамины группы B и минеральные вещества.
Льняной жмых так же пригоден для корма скота. В больших количествах может вызывать метеоризм у животных, но безопасен. Пригоден для употребления в пищу — в качестве добавки в каши, лепёшки, хлеб.
Конопляный жмых — универсальный высокобелковый корм: для коров, кур, коз, лошадей. Семена и жмых конопли пригодны для употребления в пищу — в виде каши, муки для выпечки, различных батончиков или пасты.
Жмых рапса может содержать глюкозинолаты и другие антинутриенты, Их избыток может вызывать нарушения обмена веществ у животных.
Горчичный жмых имеет высокое содержание горчичных масел и алкалоидов, оказывающих раздражающее и токсическое действие на ЖКТ животных. Он может применяться:
как органическое удобрение (богат азотом и серой);
как инсектицид (естественный репеллент);
как биотопливо (высушенный жмых можно прессовать и сжигать, либо использовать в пиролизных установках).
Из жмыха возможно выделение серы путем непрямой переработки
Сжигать жмых (в т. ч. в пиролизной печи) — при термическом разложении серосодержащих соединений образуется SO₂ (диоксид серы). Его можно абсорбировать водой — получается сернистая кислота. При катализе или доступе воздуха можно получить и серную кислоту.
Альтернатива: зола от сгорания горчичного или рапсового жмыха богата сернистыми и сульфатными солями, особенно K₂SO₄ и CaSO₄ (гипс). Могут использоваться как удобрения или подвергаться дальнейшей переработке.
Параллельно необходимо наладить производство спирта.
Для этого необходимы: медные/нержавеющие баки, перегонные кубы; различные бочки, чаны, бидоны для брожения с использованием природных «диких» дрожжей.
Этанол можно производить путем сбраживания сахара, либо же сахаросодержащих/ крахмалосодержащих культур: кукуруза, картофель, свёкла, зерновые, яблоки, ягоды, виноград. Желательно использование несъедобных остатков дабы не уменьшать запас продовольствия.
Метанол можно производить путем сбраживания коры, опилок или иной растительной массы, предварительно прошедшей гидролиз соляной кислотой. Токсичен — употребление смертельно опасно.
Для грубых подсчётов: Из 1 тонны кукурузы можно получить 300-400 л браги. После перегонки ~200 л чистого спирта.
Применение спирта: Топливо для техники (при доработке ДВС); химический растворитель; антисептик, консервант.
Источники соли пригодные для ручного сбора или выпаривания (на основании месторождений расположенных рядом с городом Афтон):
Около 10 км на юго-запад (в районе Орегона, шт. Айдахо) — есть месторождения солевых жил и залежей галита (rock salt) — обычной поваренной соли
Долина Salt River Range / Salt River (притоки около 43 км по Salt River) — известны солёные источники до 60 % чистой соли
Производство соляной кислоты (HCl) и каустической соды (NaOH)
Метод: электролиз насыщенного раствора NaCl + поглощение хлора водой.
Требуется стабильный источник электроэнергии (ГЭС подходит отлично).
Нужны чистые стеклянные/пластиковые ёмкости для электролиза и абсорбционная колонна.
Безопасность — хлор ядовит, поэтому для организации производства нужно изолированное помещение.
Также можно получить каустическую соду () как побочный продукт..
Применение:
Гидролиз биомассы — расщепление древесной щепы, коры или иной зеленой массы под действием кислоты.
Чистка/обеззараживание.
NaOH подходит для гашения остатков кислоты после гидролиза биомассы.
Реагенты для дальнейшей химической переработки.
Мыло получают путем кипячения щелочного раствора (золы) и жиров.
Обязательная фильтрация питьевой воды (песчаные и угольные фильтры) и кипячение перед использованием.
Туалеты: сухие, компостируемые, с присыпкой золой. Устраняют запах и улучшают переработку.
Изготавливаются свечи и лампады как резервный источник света.
Производство ткани
Разведение овец и коз для получения шерсти.
Лён, и техническая конопля — лубяные культуры. Волокна для ткани находятся не в сердцевине стебля, а в его наружной коре (лубе). Цель технологии — отделить длинные прочные волокна от древесины стебля и прочих примесей, после чего их можно прясть и ткать.
При сборе важно не повредить стебли — чем длиннее и прямее, тем лучше волокно. Стебли нужно вымочить для разрушения пектинов, «склеивающих» волокна. Дальше их нужно высушить и обмолотить, после чего мять — раздробить древесину стебля(костру), не повредив волокно. После чего произвести трепание — удаление костры вручную или деревянной лопаткой; и чесание — расчёсывание волокон гребнем (гребёнка с гвоздями/проволокой).
Длинное волокно пригодно для прядения нитей. Короткое волокно (пакля) пригодно для изготовления верёвок, утепления, бумаги и пр.
Для прядения нитей можно использовать веретено или изготовить прялку.
Изготовить простейший ткацкий станок (деревянная рама, педали, челнок) с помощью которого можно ткать грубое полотно из льна или конопли. Возможна примесь синтетических нитей (из распущенной старой ткани).
Дальнейший пошив — вручную либо с использованием сохранившихся швейных машин.
Металлообработка и Металлургия
Получение сырья путем сбора и переработки лома цветных и черных металлов.
Малая индукционная печь позволяет организовать переплавку меди, алюминия, бронзы, стали/чугуна. И осуществлять формованное литьё. Энергия к ней подаётся в ночное время от избыточной мощности ГЭС.
Горн и кузница позволяют организовать ремонт инструментов, изготовление холодного оружия и различных запчастей путем холодной и горячей ковки, а так же закалять и отпускать сталь.
Производство бумаги из льна или конопли
1. Сбор и подготовка сырья
Используются: Остатки после чесания волокна (пакля); Обрывки ткани; Старые мешки, одежда, нитки; Непригодные для прядения стебли/волокна.
2. Резка и вымачивание
Материал режется на куски 2-5 см. Замачивается в воде на 1-3 суток (чем старее и суше — тем дольше). Можно добавить немного золы или мыла для лучшего размягчения.
3. Разваривание
Варка в слабощелочном растворе (зола, NaOH, KOH) — 1-2 часа. Цель: разложить остатки пектина и лигнина, смягчить волокна. После варки массу промывают.
4. Измельчение до пульпы
Механически: пестиком, палками, молотками — до образования однородной волокнистой массы (пульпы). Можно использовать импровизированную «ступку» шаровую мельницу. На выходе — волокнистая жижа, похожая на тесто.
5. Формовка листов
Потребуется рамка с сеткой (молд):
Простая рама с натянутой металлической/синтетической сеткой опускается в чан с пульпой, аккуратно вытаскивается — пульпа оседает на сетке.
Лист отжимается (губкой, валиком), сушится на ткани или стекле при комнатной температуре. После сушки можно пригладить гладкой доской или бутылкой, прокатать валиком, натереть крахмалом для повышения гладкости.
Цвет — от серого до светло-бежевого (можно отбелить древесной золой)
Получение селитры
Классический «компостный» метод (натуральный)
В нитратную яму или бочку: укладывают слоями навоз, солому, золу.
Поливают водой, перемешивают раз в неделю.
Через 2-3 месяца бактерии превращают аммиак в нитраты (NO₃⁻).
Смыть водой, отфильтровать — получится нитратный раствор.
Добавить карбонат калия (из золы). Выпаривать. селитра KNO₃ выпадет в осадок.
С 1 м³ компостной массы можно получить до 1-2 кг KNO₃.
При повторении — производительность растёт (бактерии накапливаются).
Из остатков сельхозудобрений:
Селитра кальциевая (Ca(NO₃)₂)
Аммиачная селитра (NH₄NO₃)
Хлорид калия (KCl)
Путем обменной реакции:
Ca(NO₃)₂ + K₂CO₃ → 2 KNO₃ + CaCO₃↓
(осадок кальция выпадает, раствор содержит калиевую селитру)
Калиевая KNO₃ Подходит для изготовления пороха
Натриевая NaNO₃ Подходит, но хуже, гигроскопична
Кальциевая Ca(NO₃)₂ только в качестве удобрения
Производство чёрного (дымного) пороха:
Нитрат калия (KNO₃) — можно получать путем аммиачно-проточной технологии (перегонка аммиака с растительным углем и HCl).
Сера — если рядом нет шахт, можно собрать мелкие залежи по признакам серных источников, но маловероятно.
Древесный уголь — получают при пиролизе древесины (горении с минимальным доступом кислорода).
Классический состав чёрного пороха:
Селитра (KNO₃) ~75% Окислитель
Уголь (C) ~15% Топливо (горит)
Сера (S) ~10% Ускоряет воспламенение, понижает температуру воспламенения.
Компоненты перетирают по отдельности как можно мельче, затем смешивают во влажном виде (вода или спирт) до состояния теста. Формируют «пирог», высушивают. Дробят и просеивают на нужные фракции. Грануляция — влияет на скорость горения: Мелкая пыль — быстрее. Крупные зерна — стабильнее, медленнее.
Не смешивать всухую в металлических или каменных ступках.
Не допускать искр, нагрева, трения. Хранить вдали от влаги и огня.
Если не удаётся добыть серу, можно использовать взрывчатые смеси на основе KNO₃ + уголь + соль/песок — но мощность сильно ниже.
Без серы смесь будет гореть медленно и нестабильно, но с правильной грануляцией и хорошей измельчённостью компонентов — вполне пригодна для примитивного огнестрельного оружия.
Производство патронов весьма затруднительно
Повторное использование стреляных гильз.
Капсюли — производятся из чувствительных солей (тринитротолуол, ртутные соединения, пероксиды и т.п.). Возможно, использование бертолетовой соли KClO₃ (хлорат калия) гремучей смеси на основе азида свинца (Pb(N₃)₂), Калиевого дихромата с сульфидом сурьмы, Нитрата свинца, азотистых солей. Их производство крайне сложно ресурсоёмко и опасно.
Возможно, переходить на ударные патроны сопряжённой конструкции (с фрикционными ударниками).
Получения аммиака из мочи и органики (простейший способ):
Суть: ферментация мочи/навоза и последующий сбор аммиака
Мочевина (в моче) разлагается на NH₃ + CO₂
При бактериальном гниении навоза также выделяется NH₃
Что нужно:
Ёмкости (бочки, баки).
Герметизация и сбор газа с последующей абсорбцией в воду.
Контроль температуры (оптимально 25-35 °C).
Недостатки:
Резкий запах, значительная токсичность.
Сбор газа трудоёмкий.
Низкая концентрация — нужен накопительный цикл.
Хранение топлива (спирт, биодизель, масло)
Этанол и метанол гигроскопичны (впитывают воду из воздуха), легко испаряются. Их необходимо хранить в герметичных металлических или стеклянных ёмкостях, вдали от источников огня.
Биодизель склонен к окислению и полимеризации. Его необходимо хранить в тёмной прохладной среде. Использовать в течение 3-6 месяцев. Возможно добавление антиоксидантов (например, витамин E, дубильные вещества).
Стальные баки желательно использовать с внутренним антикоррозийным покрытием или под мазут/отработку.
Смазочные материалы и техжидкости
Растительное масло частично может быть использовано как смазка.
Сбор отработки (от старых моторов, машин) — очистка, фильтрация, повторное применение.
Мыло/жир позволяют получить примитивные смазки (например, солидол на основе жира и графита/глины).
Глицерин и мыло являются основой для техжидкостей с низкой температурой застывания.
Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
|