El proceso de hierro reducido directo (DRI) produce hierro crudo con insumos solo de electricidad y gas natural. ( fuente )

Más información en Wikipedia .

Si tiene acceso a gas natural, mineral de hierro y electricidad, y suficiente aislamiento térmico para mantener los 1200°C, entonces puede tener acero. Si tiene acceso al cromo y otros elementos de aleación, puede tener la mayoría de los tipos de acero que tenemos.

Tendrá problemas con el óxido y tendrá problemas para evitar que el agua fluya a través de su escape de CO ₂ , pero estos pueden resolverse. No necesita "comparable al acero", simplemente puede tener acero.

Moluscos domesticados

Las almejas gigantes son solo un tipo de marisco, pero potencialmente hay muchos otros de varias formas y tamaños. Ni siquiera necesita cultivar almejas tan grandes, siempre y cuando se contente con usar muchas conchas pequeñas en su edificio. En particular, estoy pensando en los bivalvos rudistas extintos que llegaron en una vertiginosa variedad de formas y tamaños y fueron los principales organismos constructores de arrecifes del Jurásico y el Cretácico. ¿Por qué fundir o extraer o refinar, cuando simplemente puedes crecer!

La domesticación y la cría selectiva provocan todo tipo de cambios importantes en los animales. Los uros salvajes no producían cinco toneladas de leche al año; y los lobos no se parecen en nada a los pugs. En este caso, la forma más fácil de hacer los materiales de construcción apropiados es hacer crecer la almeja en algún tipo de caja. La concha de la almeja se adaptará naturalmente a cualquier forma en la que se cultive. Esto brinda todo tipo de opciones para cultivar materiales de construcción para propósitos específicos.

Estoy pensando que animarías a las almejas a crecer en formas que se unen. La gravedad que derriba un edificio no es un gran problema bajo el agua, ya que hay un efecto de flotabilidad significativo. Pero las corrientes empujan con mucha más fuerza que el viento. Montarías una estructura como un rompecabezas con piezas de almejas entrelazadas en 3D que mantienen la estructura estable contra las mareas. Una vez que construyas la estructura, la cubres con percebes o corales o algo que ayudará a sellar todo junto.

Claro que tomaría mucho tiempo, pero una estructura de caparazón pegada con una armadura de percebe viva y en regeneración sería una fortaleza submarina bastante formidable.

Magma

https://www.youtube.com/watch?v=hmMlspNoZMs

Básicamente, encuentre un volcán submarino y golpéelo, liberando presión para que no explote, y dirija el magma en forma de bloque. Una vez que se haya enfriado, puede sacar el bloque nuevo y usarlo como material de construcción.

No tiene que preocuparse por cortar y dar forma a la piedra, llenará cualquier molde en el que la coloque. No tiene que preocuparse por hornos submarinos o forjas para que sea flexible, el trabajo duro ya lo ha hecho planeta.

piedra coralina.

http://www.telling.co.uk/caribbean/product-and-finishes/coral-stone/

Los bloques de coral extraídos son excelentes materiales de construcción. En todo el mundo se pueden encontrar edificios y adornos hechos de piedra de coral y se extrae y se utiliza hasta el día de hoy; las imágenes enlazadas son de una empresa en Barabados.

Hay mucha piedra de coral bajo el agua. No hay razón para que tus tritones no puedan extraer y construir con él. Por supuesto, podrían extraer y construir con piedra caliza o granito o cualquier otra piedra de construcción también, pero eso parece menos relacionado con el océano que la piedra de coral.

De los materiales estructurales que tenemos en tierra firme, quizás solo uno esté disponible para sus alienígenas: la piedra.

• Madera : dado que el agua se encarga de mantener las plantas, no se necesita madera dura. Así que no hay suerte aquí.
• Metales : los minerales pueden estar disponibles, pero su fundición requiere madera o carbón y su combustión. No es una cosa para bajo el agua.
• Hormigón : prepararlo requiere combustión y ausencia de agua. Una vez más, no es adecuado para el agua.

Y luego te quedas con piedra : quita la capa de barro del fondo y cava bloques de piedra. Úselos como ladrillos, y el agua le ayudará a reducir el esfuerzo de levantarlos. Incluso puede usar piedra pómez como medio flotante para levantar cargas.

Ingeniería genética

Si esta especie es el resultado de un programa de mejoramiento extendido por parte de una civilización más avanzada, entonces esa civilización avanzada probablemente tenga algunas capacidades biotecnológicas serias; después de todo, los programas de mejoramiento no solo crecen en los árboles a menos que se diseñe genéticamente un fruto del conocimiento.

Y en términos de ingeniería biológica, un medio acuático brinda muchos beneficios: es mucho más fácil agregar bloques de construcción a un líquido que agregarlos al aire.

Como tal, asumir que una raza acuática usará métodos terrestres modernos es un poco tonto. Podrían trabajar el doble de duro para hacer las cosas en el aire exactamente como lo hacemos nosotros, o pueden usar alguna biotecnología fácil de usar casi singular.

Por ejemplo, para fundir metales, podían inocular una cámara de fundición con un conjunto específico de microbios que sus patrones dejaron atrás y hacer correr agua caliente llena de sedimentos de mina a través de ella; Luego, los microbios separan todos los minerales interesantes, listos para un paso de purificación (que probablemente involucra otras especies más especializadas).

Para construir estructuras, pueden construir un andamiaje mínimo hecho de algas marinas modificadas, que están impregnadas con ciertos biomarcadores. Luego soplan calcio y agua rica en nutrientes sobre todo; los hipercorales se adhieren a los biomarcadores y rellenan los huecos con un hormigón biológico. Los tallos de algas marinas se convierten en la plomería interior necesaria para la vida civilizada, transportando energía/datos/agua.

A menos que esta especie haya sido específicamente mejorada por un grupo de habitantes terrestres miopes con un programa único para todos, trabajarían con su entorno acuático, no contra él.

hormigón romano. Según un estudio de la composición química de la construcción de agua de mar romana realizado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley ( como se informa aquí ):

Los romanos fabricaban hormigón mezclando cal y roca volcánica. Para las estructuras submarinas, se mezclaron cal y ceniza volcánica para formar mortero, y este mortero y toba volcánica se empaquetaron en formas de madera. El agua de mar desencadenó instantáneamente una reacción química caliente. La cal se hidrataba, incorporando moléculas de agua en su estructura, y reaccionaba con la ceniza para cementar toda la mezcla.

Veterano de la Marina aquí, y durante un tiempo trabajé con ROV en la industria de petróleo y gas en alta mar. Así que aquí están algunos de mis pensamientos sobre la metalurgia:

Como alguien más ya señaló, hay más de una forma de alcanzar la temperatura de fusión. Podrías perforar pozos geotérmicos en el fondo del mar. Por razones económicas, probablemente estaría cerca de actividad volcánica submarina, como cadenas de islas (también una fuente útil de mineral de hierro de material que ya se enfrió y endureció). Sin embargo, el agua salada es básicamente el entorno más corrosivo posible para el acero, y no creo que sea posible fundir aleaciones de acero de alta pureza en ese entorno. Obtendría muchas picaduras e imperfecciones en la matriz cristalina, y la corrosión comenzaría a carcomerla inmediatamente dejando vacíos o delaminación, rápidamente se formarían grietas en los puntos de tensión... sería inútil para la ingeniería de precisión, como con una nave espacial. . Ellos'

Una vez fundido y puesto en el agua, estará inmediatamente bajo el ataque químico de la corrosión. Solucionamos esto recubriendo nuestro acero con un revestimiento de metal anodizado o pintura especializada, creo que en un momento los británicos incluso decidieron desmagnetizar sus cascos, lo que de alguna manera debe haber interrumpido el circuito de ánodo-electrolito-cátodo. De cualquier manera, a medida que pasa el tiempo, cualquier cosa con la que estés protegiendo el acero se raspa y se descascarilla. En ingeniería submarina, se atornillan a ánodos de sacrificio hechos de metales que se corroen más rápido que el acero, y los reemplazan cada pocos meses a medida que se desintegran. Dado que la corriente eléctrica toma el camino de menor resistencia, el agua salada completa el circuito desde un cátodo hasta el ánodo de sacrificio en lugar del acero. Independientemente de los mecanismos de afrontamiento,

El acero para los viajes espaciales parece inevitable, especialmente si tienen que construir esencialmente acuarios voladores y no solo botes presurizados como lo hacemos nosotros. Por un lado, habría mucho, mucho más peso asociado con sacar agua del pozo de gravedad del planeta. Es posible que incluso tengan que conformarse con trajes o incluso con cascos conectados a un suministro de agua para la embarcación más ligera.

Espero que ayude.

Asumiendo que la física y la química son similares a las nuestras... Todavía podrías usar tecnología de aire y fuego bajo el agua.

Si tienen estructuras subacuáticas que son herméticas, o pueden fabricarse para que lo sean, entonces pueden bombear el agua y tener aire dentro.

Posiblemente podrían bombear aire desde la superficie. Dependiendo de qué tan profundos sean determina la viabilidad de eso.

Alternativamente, podrían generar gases utilizables para llenar el espacio usando desaireadores .
También pueden dividir el agua en oxígeno e hidrógeno mediante electrólisis , lo que les proporciona combustibles para los procesos de fabricación basados ​​en el fuego.

Para alimentar la electrólisis se pueden tener centrales nucleares submarinas. La energía nuclear no requiere oxígeno y las plantas nucleares submarinas serían viables. Las centrales nucleares submarinas se consideran una buena idea y una civilización como la suya podría haberla perfeccionado fácilmente.

El estado de su ciencia material.

Es probable que su especie tenga acceso a una gama de materiales de versatilidad similar a la nuestra, pero los procesos para crearlos diferirán de los nuestros.

Lo que parecen grandes desafíos para la ciencia de materiales bajo el agua probablemente solo sean problemas porque hemos dedicado todo nuestro esfuerzo a desarrollar procesos en el aire. Sus procesos habrán sido diseñados desde el principio para asumir que están bajo el agua y necesitarán aire con menos frecuencia.

Sospecho que podrían superar el desafío de la falta de fuego con bastante facilidad: simplemente necesitan mezclar su combustible con un oxidante, y se quemará bajo el agua. Una forma en que esto podría obtenerse es mediante la creación de oxígeno e hidrógeno a partir del agua con electrólisis.

Es probable que puedan acceder a algo de aire, como insumo para sus procesos, aunque tendría un costo.

• Se puede suponer que son capaces de migrar cerca de la superficie del agua con bastante facilidad, ya que necesitarán estar en los 200 m superiores de la columna de agua para practicar la agricultura, que sería necesaria para sostener su civilización.
• La flotabilidad de los gases residuales de los procesos (o simplemente del agua calentada con el calor residual) se puede utilizar para crear un ascensor para enviar aire a las fábricas.
• El oxígeno y el hidrógeno se pueden producir por electrólisis in situ.

Si su fabricación se realiza en el lecho marino, la presión tendrá un gran impacto. Para cumplir con sus criterios de nivel del mar "lo suficientemente alto como para sumergir todos menos los picos más altos", la mayor parte de la superficie del mundo tendría que estar sumergida bajo más de 1000 m de agua. El resultado de esto es alrededor de 100 atm de presión. Esto cambia la forma en que se comportan los materiales, por ejemplo, los gases como el oxígeno y el nitrógeno son "supercríticos" a esta presión y actúan como algo entre un gas y un líquido (suponiendo temperaturas por encima de su punto crítico).

Sugeriría que serían capaces de crear/acceder a los mismos tipos de cosas que nosotros: plásticos, compuestos, aleaciones metálicas, fibras naturales, hormigón, roca extraída, etc. Sin embargo, los materiales que fueron capaces de crear diferirían de lo que nosotros tener de varias maneras impredecibles, dejando espacio para su imaginación.

sus prioridades

Los materiales que desarrollen dependerán de las prioridades que tengan cuando los estén investigando.

• La importancia de ser capaz de soportar el peso puede ser menos significativa debido a la flotabilidad creada por el agua.
• La resistencia a la corrosión será esencial, lo que hará que muchos de nuestros metales favoritos sean mucho menos útiles.
• La fuerza de las corrientes de agua será algo que tendrán que considerar seriamente.
• El aislamiento puede importar menos, ya que las variaciones de temperatura pueden ser menos extremas.
• No tendrán que preocuparse por impermeabilizar sus viviendas, ya que estarán llenas de agua.

mis conclusiones

Que calor:

• Compuestos, como la fibra de vidrio: de todos modos, se trata de una clase de materiales adaptables. La fibra de vidrio en sí misma no es buena para soportar la compresión, pero tiene buena flexibilidad y resistencia; con el agua absorbiendo gran parte del peso de la estructura, la fibra de vidrio puede ser más útil, incluso tomando algunas funciones que cumple el acero en nuestro mundo.
• Vidrio, su resistencia a la corrosión se vuelve mucho más significativa bajo el mar.
• Fibra natural, las algas marinas como las algas marinas pueden proporcionar fibras impresionantes, largas y fuertes.

lo que no es:

• Metales, muchos de los metales que encontramos particularmente útiles se degradan demasiado rápido bajo el agua.

Sílice, Titania y Quitina

Otros han mencionado moluscos y corales. Quería contribuir con radiolaria pirateada : piense en nanotubos de carbono, nanotubos de túnel y bolas de bucky , pero con silicio. Esto sería para materiales de construcción y para síntesis de nano y maquinaria informática.

De Wikipedia:

• Nanotubo de silicio, hecho de átomos de silicio y reportado por primera vez alrededor del año 2000.

• Nanotubos de titanio , creados por la conversión del mineral anatasa por síntesis hidrotermal.

• La quitina , un polímero de cadena larga de N-acetilglucosamina, es un derivado de la glucosa. Es un componente principal de las paredes celulares de los hongos, los exoesqueletos de los artrópodos, como los crustáceos.

El concreto fragua debido a una reacción química con el agua y, por lo tanto, el concreto fraguará con éxito mientras esté bajo el agua, siempre que esté lo suficientemente tranquilo como para no lavar los sedimentos del concreto. http://www.cement.org/cement-concrete-applications/cement-and-concrete-basics-faqs (en la parte inferior)

Otra alternativa es utilizar la electrólisis para hacer que los sedimentos disueltos en el agua de mar se precipiten y se adhieran a una superficie. El proceso fue patentado a fines de la década de 1970 y se ha utilizado principalmente para reparar arrecifes de coral dañados. Ha sido referido como seacrete, biorock y seament. https://en.wikipedia.org/wiki/Biorock

La desventaja de este enfoque es que las estructuras deben formarse sobre un esqueleto de metal que conduce la corriente utilizada para la electrodeposición. Y una vez que se apaga la corriente, la estructura está sujeta a descomposición. Por lo tanto, los edificios hechos de seacrete requerirían una fuente confiable de electricidad de baja potencia o la estructura tendría que sellarse después de la construcción. La ventaja es que se ha descubierto que la roca biológica tiene una mejor resistencia a la compresión que el hormigón. Así que grandes edificios y otras estructuras serían muy factibles. Y dado que el proceso genera gas hidrógeno; es posible recolectar un combustible en el proceso como un beneficio adicional.

El usuario L.Dutch hace el comentario, en su respuesta , que

dado que el agua se encarga de mantener las plantas, no se necesita madera dura. Así que no hay suerte aquí.

Pero esto deja de lado varias aplicaciones importantes del material vegetal en la construcción: a saber, trenzar mimbre / zarzo , hacer cuerdas y tejer telas de fibra de madera .

En presencia de madera dura, estas técnicas suelen ser menos prácticas en la construcción estructural. Pero sin la presencia de madera dura, podrían volverse bastante importantes. Y aunque generalmente se hacen resistentes con una columna vertebral o una red de material rígido, se pueden hacer rígidos por capas. Por ejemplo, las cuerdas gruesas pueden servir como pilares.

Para hacerlos aún más rígidos (incluso una cuerda muy gruesa mantendrá cierta flexibilidad), se pueden doblar dos cuerdas gruesas para formar arcos, excavar en el suelo en ambos extremos y colocarlos de manera que se crucen en el medio, formando un techo abovedado. :

O podrían colocarse en paralelo, formando una bóveda de cañón:

Esto funciona gracias a una combinación de rigidez y tensión en las cuerdas.

Ideas interesantes sobre el desarrollo de la civilización acuática, pero hay un punto que podría hacer las cosas un poco más convenientes pero más interesantes.

Si el planeta es comparable al nuestro con océanos más profundos que los nuestros; ¿A qué profundidad vive esta Raza? Si son capaces de soportar presiones más bajas cerca de la superficie del agua e incluso pasar breves períodos fuera del agua sin necesidad de trajes presurizados, entonces es lógico que puedan usar el "océano" de aire con bastante facilidad. ¿Podemos suponer que esta especie "Fishy" nada o está atada al suelo? Si nada, entonces debería tener algún tipo de sistema de vejiga para la elevación hinchable, si es así, las ideas tradicionales de "arriba" o "abajo" no importan tanto como a nosotros.

Puedo imaginar "barcazas" hechas de grandes conchas y piel de tiburón, y otros materiales naturales (espinas de pescado gigantes) siendo plataformas para uso en industrias que requieren aire donde estos alienígenas invierten su perspectiva yendo "con los pies" y usando los "pozos" de aire "abajo" para fundir o hacer vidrio o incluso procesar conchas en cal para hormigón.

Si la idea de una nebulosa hacia arriba o hacia abajo es demasiado extraña, aún pueden tener estructuras masivas en la superficie del agua como las que tenemos hoy en la parte superior del agua. Estos serían edificios flotantes enteros o islas. Todo lo que necesitan es una burbuja de actividad volcánica o descomposición para llegar al borde mismo de su atmósfera. Una vez allí todo se vuelve posible. Podrían poner refinerías de petróleo enteras flotando con las partes críticas sobre el océano y los productos finales recogiéndose justo debajo. Esto les permite producir cualquier material en caso de que sea factible en agua o más.

Dado el nivel de tecnología, la elegancia de su mundo también podría tener edificios flotantes con agua sobre la línea del océano como un enorme acuario volador. Tal vez tengan historias de toda una ciudad perdida que debido a la actividad volcánica se elevó sobre las olas. Usamos los mares increíblemente a menudo, por lo que para una sociedad de nivel tecnológico comparable, no veo por qué no pueden usar los "Aires" con tanta frecuencia o más.