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Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Mi 17. Feb 2021, 08:16
von Antimatzist
Ich arbeite an anorganischen Materialien, aber ja, diese Unterscheidung ist meist nur noch willkürlich (ich arbeite aber an anorganischen Halbleiternanopartikeln). Ich binde leider kein CO2, sondern will aus Wasser Wasserstoff machen.

Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Mi 17. Feb 2021, 10:27
von Toremneon
Lustig ich habe letztens erst das H2 Buch von Timm Koch gelesen.(Populär Wissenschaft at best aber für den laien wie mich reicht es.)

Wasserstoff ist so gesehen ja einer, wenn nicht der zentrale Energieträger der Zukunft. Da war auch ein langer Abschnitt über diesen Biologen(Vielleicht auch Chemiker) der einen Algenwasserstoffreaktor gebaut hat.

Damit kannst du aber auch reich werden. Wenn du es schaffst aus synthetischer Photosynthese Wasserstoff zu erzeugen. Dann kannst du deine eigene Energiefirma gründen.

Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Do 18. Feb 2021, 09:17
von Antimatzist
Ich mache ja nur Grundlagenforschung und hab auch wenig Interesse an Patenten etc. Das Problem ist bei Wasserstoff ja auch noch Speicherung und Infrastruktur, die Herstellung ist nur ein Aspekt. Aber der Bereich der lichtgetriebenen Katalyse ist breit, da gibt es viele Ansätze, was man machen könnte. Oft ist leider die beste Verwendung für Licht aber immer noch Strom - da braucht es aber dann auch viele Batterien.

Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Do 18. Feb 2021, 12:24
von Toremneon
Könnte man nicht den Wasserstoff direkt als Stormerzeuger nutzen. Also klar, man bekommt kein Perpetuum mobile hin aber wenn man ein bisschen Energie extern hinzugibt.

Ja, größtes Grundproblem für Wasserstoff ist wirklich die Infrastruktur.

Wo bekomme ich denn aber nun einen Chemiker für meine 1 kkk Euro Idee her?

Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Fr 19. Feb 2021, 10:02
von Antimatzist
Toremneon hat geschrieben:
Do 18. Feb 2021, 12:24
Könnte man nicht den Wasserstoff direkt als Stormerzeuger nutzen. Also klar, man bekommt kein Perpetuum mobile hin aber wenn man ein bisschen Energie extern hinzugibt.
Nein, das ist immer ineffizienter. Beispiel:

Eine Solarzelle hat einen Wirkungsgrad von knapp 20 % - das würde direkt in den Strom eingespeist.

Bei der Wasserstoffherstellung muss man die Effizienzen der Einzelprozesse miteinander multiplizieren:
  • Licht zu Wasserstoff
  • Wasserstoff zu Strom (Effizienz: 45%)
D.h. Sobald der Prozess Licht->Wasserstoff Eine Effizienz schlechter als 50 % hat, geht viel Energie verloren - und man kriegt so im großen Maßstab Effizienzen von 15 % hin. Dazu noch das Problem der Lagerung.

Alternativ ginge auch
  • Licht zu Strom
  • Strom zu Wasserstoff (zur Lagerung in Form chemischer Energie) (Effizienz 70%)
  • Wasserstoff zu Strom,
wo man natürlich zwangsläufig schlechtere Wirkungsgrade erzielt.

Interessanter sind Prozesse, wo Licht direkt genutzt wird, um Chemikalien herzustellen. Man kann beispielsweise (im Labormaßstab) sehr selektiv manche Pharmazeutika herstellen - selektiver als durch manche konventionelle Reaktionen.

Den besten Ansatz, den ich bisher gesehen hatte, war dieser: Man nimmt einen Solarkollektor (d.h. stark bündelnde Spiegel), die man auf einen Katalysator fokussiert. Dieser wird extrem heiß (2000 °C) und verwandelt CO2 direkt (!) in Benzin und andere Kohlenwasserstoffe. (https://www.sciencedaily.com/releases/2 ... 100527.htm) Das ist super spannend, aber für mich wissenschaftlich uninteressant. Für mich ist Grundlagenforshcung wie sehr fortgeschrittenes Puzzlen, das viel Spaß macht. :-)

Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Fr 19. Feb 2021, 11:18
von Toremneon
Danke für den Einblick. Wo du gerade am Erklären bist, das Lagerungsproblem beim Wasserstoff liegt ja an der sehr niedrigen Temperatur um ihn flüssig zu halten, richtig?

Warum nimmt man nicht Wasserstoff in Gasform? Der ist doch auch brennbar und kann doch nicht so eine mega schlechtere Energiebilanz haben als die flüssige Variante?

Re: Bla Bla Thread

Verfasst: Fr 19. Feb 2021, 12:13
von Antimatzist
Ein Hauptproblem bei der Lagerung und Infrastruktur von Wasserstoff ist, dass er so klein ist, dass er z. B. durch Eisen einfach rausgehen kann (und Stahl bspw. spräde macht).

Wasserstoff als Gas hat eine geringe Energiedichte, also pro Volumeneinheit weniger als z. B. Erdgas. Wenn man es verflüssigt unter hohem Druck u. niedriger Temperatur, steigt die Dichte natürlich. Das ist aber ein energetisch aufwendiger Prozess.

Ein Chemieprof hatte es immer so erklärt: damals (vor ca. 10 Jahren) war es energetisch sinnvoller, in der Sahara Strom zu erzeugen, den über Leitungen nach Deutschland zu bringen und hier dann elektrisch Wasserstoff zu erzeugen als direkt aus Licht Wasserstoff vor Ort zu erzeugen und dann nach Deutschland zu transportieren.