Evolution des OTTO-Motor´s (Geplaudere Forum)

Zitat:

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Wasserstoff durch Elektrolyse mit Hilfe der Sonne zu gewinnen ist bald ganz normal! Durch Zugabe von Kohlendioxid (welches gespeichert und bescheuerter Weise eventl. in die Erde gepumpt werden soll) und Sauerstoff entsteht Ethanol. Dieses ist mit Tankern transportierbar und eine Infrasruktur ist Flächendeckend auch vorhanden! Man ist unabhängig vom Öl und es besteht eine Null-Co2 Bilanz! Für den Kurzstreckenbetrieb sollen Elektrofahrzeuge hergestellt werden, aber auf Langstrecke ist das in meinen Augen noch die beste Lösung...

(Zitat von: iNsAnItY)

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Wenn es so einfach ginge, würde man es machen. Das dumme ist, das man nicht einfach Wasserstoff und Kohlendioxid mischen kann - da kommt nämlich nichts anderes als ein Wasserstoff-Kohlendioxid-Gemisch raus - aber kein Ethanol-Molekül.

Dazu müßte man zuerst einmal den Sauerstoff vom Kohlendioxid trennen. Ja wie ist der Sauerstoff an das Kohlenstoffmolekül gekomen - richtig, durch eine Verbrennen und der Abgabe von Energie. Das heißt, wenn ich die beiden trennen möchte, dann wollen diese die Energie wiederhaben und die muss ich zuführen. Es ist die Menge, die bei der Verbrennung frei wurde...

Kohlenstoff von Sauerstoff trennen - das macht die Photosynthere in den Pflanzne und nimmt dabei die Energie aus der Sonne.

Das große Problem am Wasserstoff ist das Handling und die Speicherung. Wasserstoff besitzt zwar einen hohen Energiegehalt bezüglich der Masse, vor allem für Autos ist allerdings das Volumen entscheidend, da der Platz dort ziemlich begrenzt ist. Die Energiedichte ist bezogen auf das Volumen sehr gering. 4 Liter flüssiger Wasserstoff enthalten ungefähr die selbe Energie wie 1 Liter Benzin. Als Gas und so liegt Wasserstoff nunmal bei Raumtemperatur vor, ist die Dichte sogar 800-mal geringer, d.h. 3200 Liter gasförmiger Wasserstoff enthalten die gleiche Energie wie 1 Liter Benzin. Um also möglichst viel Energie in einem Minimum von Platz zu speichern, ist aufwändige Technik nötig. Stand der Technik sind Drucktanks mit bis zu 700 bar und Tanks mit extremer Isolation für die flüssige Speicherung. Dafür muss der Wasserstoff auf -253°C heruntergekühlt werden. Dafür sind wiederum 20% der im Wasserstoff gespeicherten Energie nötig. Allerdings verlieren solche Tanks nach nur gut einer Woche bis zur Hälfte des Wasserstoffs, da die tiefe Temperatur nicht auf Dauer gehalten werden kann und ein Teil wieder in den gasförmigen Zustand übergeht. Dieser Wasserstoff wird dann über Ventile abgelassen, um den Tank vor einem Überdruck zu schützen. Außerdem können die kleinen Wasserstoffmoleküle sogar durch Metall hindurchtreten. Auch dieser Verlust ist nicht zu vernachlässigen.
Im BMW Wasserstoff-Konzept "Hydrogen 7" wird ein solcher Tank für die flüssige Speicherung eingesetzt. Dieser belegt allerdings den halben Kofferraum und kann ca. 120 Liter Wasserstoff speichern, was ca. 8 Kilo entspricht. Damit kann man aber nur 200 km weit fahren. Die Reichweite ist hier also auch nicht höher als bei Elektroautos.
Momentan wird Wasserstoff hauptsächlich über die Dampreformierung von Erdgas hergestellt. Das ist momentan das billigste Verfahren, aber für die Zukunft natürlich unsinnig. Die Herstellung via Elektrolyse mit Strom aus Windkraft oder Solarenergie wird immer die teuerste Variante bleiben. Eine mögliche Alternative ist die Vergasung von Biomasse und Dampreformierug zu Wasserstoff. Diese Technik ist bereits jetzt die günstigste Variante der Wasserstoffherstellung auf Grundlage regenerativer Energien.

Ich könnte noch ein wenig weitererzählen...

@rennfrikadele und fischmo: Danke für eure Beiträge! Ist komplett richtig was ihr schreibt, mir auch vollkommen bewusst. Nur ihr müsst bedenken, dass ich nicht vom heute ausgehe, sondern frühestens von 10-15 Jahren spreche.....eher 15! Und im Vordergrund meiner Überlegungen stzehen wie schon oft erwähnt, die Infrastruktur, der Transport und die entgültige Verarbeitung (Verwendung) des Treibstoffes!
Deshalb die Diskussion. Da Solarstrom in ca. 4 Jahren die Netzparität erreichen könnte, wird in einem gewissen Zeitraum es nicht mehr zutreffen, dass die Gewinnung von Wasserstoff durch Solarstrom die teuerste Variante wäre... Wenn Skaleneffekte in der Produktion weiter und intensiver genutzt werden, sieht das bald anders aus! Biomasse ist in großen Masse nicht realistisch, da andere Wirtschaftszweige darunter stark leiden würden! Also eine Umverlagerung von Kosten, die alle Bürger treffen würde! Nicht tragbar...
Um auf das Kohlendioxid zu kommen, muss ich dazu sagen, dass ich mich mit den chemischen Prozessen nicht wirklich auskenne. Aber ich dachte eigentlich, dass in Kraftwerken die möglichkeit besteht, dass Abfallprodukt (Pulver?!?!?!) Kohlenstoff direkt zu gewinnen...dahingehend hab ich aber nur mal was gehört.
Würde dann sogar Kohlekraftwerke in ein anderes Licht rücken...aber das jetzt nur halbwissen, wenn überhaupt. Eben rumgespinne!

Wer also weitere Informationen zur Gewinnung von Ethanol aus Wasserstoff hat, soll mal was dazu sagen. Weil das ist eigentlich der Kern meiner überlegungen, nur kann ich selber nix groß zu sagen! (@rennfrikadelle: geht auch speziell an dich)

Danke!!!



Bearbeitet von - iNsAnItY am 30.11.2008 17:34:00

Wenn das Abfallprodukt der Kraftwerke Kohlenstoff in Pulverform ist ..... ??

Bitte sei mir nicht Böse, aber ich bin schockiert mit welcher Allgemeinbildung man heute als Student zugelassen wird.

Ethanol kann außer dem Verfahren der Gärung auch durch chemische Synthese aus Wasser und Ethen unter Zugabe von Schwefelsäure als Katalysator herstellt werden. Ausgangsprodukt ist dabei allerdings Erdöl.
Die Verbindung von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zu Ethanol läßt sich eben nicht großtechnisch aus den einzeln vorliegenden Elementen zusammensetzen. Bei der Verbrennung von Ethanol wird auch Co2 frei, das ja in Zukunft vermieden werden soll.

Hab doch geschrieben das ich dahingehend nur mal was gehört habe und selber kaum Ahnung von Chemie habe...und was du schreibst ist sicherlich kein Allgemeinwissen!!!

Achja und viel wichtiger ist eine Null-Co2-Bilanz, dass heisst nicht, dass kein Co2 bei der Verbrennung entstehen darf. Aber steht ja alles schon in den Threads davor! Warum lässt sich Ethanol nicht großtechnisch aus besagten Stoffen herstellen?


edit: Die Überlegung ist überhaupt erst entstanden, weil ich mal ne Reportage dazu gesehen habe, dass eben gerade Ethanol daraus hergestellt werden kann. Nur hab ich im Netz dazu nix weiter gefunden...was bei dem sensiblen Thema Energie aber nix heißen muss!

Bearbeitet von - iNsAnItY am 30.11.2008 18:29:24

Als Student sollte man schon wissen daß die Verbrennungsendprodukte eines (Kohle, Öl, Gas) Kraftwerks Co2 und keinen reinen Kohlenstoff enthalten.

Aber wo soll der klimaneutrale Kohlenstoff denn herkommen? Der Kohlenstoff, den Du meinst ist als Verbrennungsendprodukt an Sauerstoff gebunden und somit energetisch wertlos (Erklärung von rennfrikadelle)

Es ist schon interessant, den Wasserstoff mittels Kohlenstoff in Alkohol umzuwandeln, um ihn dann leichter transportieren zu können. Doch diese Problematik sollten dann echte Chemiker diskutieren.

Mir ist bewusst dass das Abfallprodukt Kohlendioxid ist, nur habe ich gehört "dass es die Möglichkeit gibt" ... aber ich weiß es nicht!!! Entschuldige meine mangelnde Rhetorik! ^^

Klimaneutral deshalb, weil nur Co2 verwendet wird, der eh durch Kraftwerke anfällt! Also nicht durch weitere Verbrennung von fossilen Energieträgern!

Achja und wenn es jetzt am Kohlenstoff hängt sag ich eben, dass auch hier die Photovoltaik die Trennung vor nimmt...

Klar muss man Energie reinstecken, aber da Sonne unerschöpflich ist, profitiert man langfristig! Das ist doch die Grundüberlegung. Da C02 noch Jahrzehnte produziert wird, die Überlegung um OTTO-Motoren weiter zu nutzen. Weil angesprochene Kostenvorteile bestehen und eine klimaneutralle Bilanz Energiebilan erreicht wird.

Zurück zum Ethanol aus den bekannten Stoffen... ;)

Photovoltaic ist ja mal der größte Humbug!

Wenn man die Energie rechnet die man zur Erzeugung einer Solarzelle braucht bringen diese immer noch viel weniger Leistung, auf die Laufzeit gerechnet, wie sie in der Herstellung benötigen!
Solarstrom ist nur Rentabel weil er gefördert wird, sonst wäre das ein riesen Verlust geschäft!
Das war 1996 schon so als ich in die Lehre ging und ist heute immer noch so!

Falsch...deshalb hab ich oben Netzparität angesprochen. In Florida und Hawaii besteht sie bereits. In Italien und anderen südlichen Ländern mit steigenden Stromkosten in den nächsten Jahren und bei der weiteren Nutzung der Skaleneffekte sogar bald in Dtl.! Hier aber nur bei Dünnschichtzellen, da Dickschichtzellen nur in Gebieten mit hoher und langer Sonneneinstrahlung ihren besseren Wirkungsgrad ausspielen können....bzw. ihre Mehrkosten wieder einspielen. Desweiteren weiß ich von Herstellungsverfahren von den du sicher noch nie was gehört hast. Aber reden darf ich darüber auch nicht...
Die Novellierung des EEG ab 1.1.2009 lässt auch die meissten der Firmen für Sonnenenergie, welche eben wegen der Förderung in Goldgräberstimmung waren, in der Versenkung verschwinden. Weil die eben auch keine Möglichkeit haben, Skaleneffekte zu nutzen!!! Es werden nur die etablierten langfristigen bestehen...also Vorsicht mit solchen Aussagen! Dynamik des globalen Marktes ist nicht zu unterschätzen! Ich brauch nur in China gucken was hier abgeht...die sind nicht nur Umweltverschmutzer Nr. 2!!!

Bearbeitet von - iNsAnItY am 01.12.2008 13:04:13