Brennstoffzellen und wasserstoff - IST DAS DIE Lösung?

Antwort auf rv_2011 01.12.19 12:36:36 Uhr

Zitat von rv_2011: Nein, das ist Ihr Denkfehler - nämlich die Prämisse, dass man auf keinen Fall CO2-Emissionen vermeiden sollte.

Praktisch alle Wissenschaftler und Politiker(!) sind sich einig, dass wir die CO2-Emissionen herunterfahren müssen. Dann würde ein solches Verfahren Sinn machen - natürlich nur, wenn das anfallende Graphit (das nicht nur, wie Sie meinten, für Bleistifte geeignet ist) nicht verbrannt wird.

Wenn jeder Erdenbewohner sich pro Jahr 10.000 Bleistifte kauft, könnte es klappen...

Antwort auf nickelich 30.11.19 22:03:38 Uhr

Zitat von nickelich: Sobald das Graphit auf den Markt kommt, wird man das Verhältnis Brennwert zu Preis prüfen. Er muß ja nicht in Deutschland verbrannt werden. Irgendwo in dieser Welt wird dann der Graphit thermisch entsorgt, wenn der Preis stimmt. Wie wollen Sie das verhindern? Durch beten oder fremdschämen?

Man könnte in D die alten Steinkohlebergwerke wieder eröffnen und den Graphit(sprich Kohle) in den Bergwerken zu vergraben.

Geld fällt in D bekanntlich vom Himmel, warum also die Kohle nicht einfach in der Erde verbuddeln...

Antwort auf rv_2011 01.12.19 17:15:54 Uhr

Die Nutzung von Kohle (oder Erdgas) als billiger Energieträger kann durch Aufforstung ausgeglichen werden. Wenn man die Flächen benutzt, die heute von den Erneuerbaren wie Raps, Mais usw. besetzt ist, kommt das viel billiger.

Die Verkohlung von Pflanzenresten hat nichts mit Energiegewinnung zu tun, eher etwas mit Wachstumsförderung und verbesserter Feuchtigkeitsregulierung.

Auch wenn diese Art der Pflanzennutzung, der Umweg über Rind und Schwein, extrem ineffizient ist, ist es naturgegeben. Schauen Sie sich mal die Darmlänge bei Raubtieren, Mischköstlern und reinen Pflanzenfressern an. Aber schön, daß Sie nicht Vegetarier sind. Die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung wird durch höheren CO2-Level begünstigt.

Antwort auf nickelich 01.12.19 16:20:51 Uhr

Man merkt, daß Sie überhaupt nichts verstanden haben. Wie wahr.

Zitat von nickelich: Eine Einschränkung der Nutzung fossiler Brennstoffe ist extrem teuer und bringt keinerlei messbares Ergebnis

Noch teurer ist es, den fossilen Kohlenstoff zu verbrennen und anschließend z.B. durch Pflanzen wieder aus der Luft zu entfernen.
Mit dem beschriebenen Verfahren könnte man (wenn es denn wirtschaftlich einsetzbar ist) Erdgas weiter nutzen ohne CO2 zu emittieren. (Allerdings nicht, wenn man, wie von Ihnen vorgeschlagen, das wertvolle Graphit verbrennt. )

Die Pflanzenresteverkohlung bindet Kohlenstoff aus der Pflanze, nicht aus der Luft.

Stammt denn der pflanzliche Kohlenstoff nicht aus der Luft?

Die Energiegewinnung aus Pflanzen, hier Erzeugung von Biodiesel und Ethanol, ist extem teuer.

Das gilt auch für Ihre Verkohlung.

Natürlich bin ich nicht gegen die Energiegewinnung aus Pflanzen. Den Umweg über Rind und Schwein nehme ich als Mischköstler gern in Kauf.

Sie haben wohl noch nie etwas davon gehört, dass diese Art der Pflanzennutzung extrem ineffizient ist.
BTW: In Maßen (nicht in Massen) esse ich auch gerne Fleisch, bin mir aber der Probleme (fürs Klima, die Ernährung der Weltbevölkerung etc.) bewusst.

Antwort auf rv_2011 01.12.19 14:07:14 Uhr

Man merkt, daß Sie überhaupt nichts verstanden haben.

Eine Einschränkung der Nutzung fossiler Brennstoffe ist extrem teuer und bringt keinerlei messbares Ergebnis, weil die fossilen Brennstoffe dann nur in anderen Ländern verbrannt werden, wir damit nach den Gesetzen des Marktes deren Energiehunger subventionieren. Eine globale Einschränkung der Förderung findet nicht statt, das blenden Sie konstant aus.

Die Pflanzenresteverkohlung bindet Kohlenstoff aus der Pflanze, nicht aus der Luft. Das Vergraben fördert Dürreresistenz und die Fruchtbarkeit wie auch ein steigender CO2-Level bis 1.400 ppm.

Die Energiegewinnung aus Pflanzen, hier Erzeugung von Biodiesel und Ethanol, ist extem teuer. Der Produktionspreis von reinem Biodiesel liegt über 70 Cent/Liter, aus Erdöl hergestellt bei ca. 29 Cent/Liter.
Die Nutzung dieser Flächen als Wald (Aufforstung) brächte ein besseres Ergebnis, wenn man schon den CO2-Level-Anstieg stoppen wollte.

Natürlich bin ich nicht gegen die Energiegewinnung aus Pflanzen. Den Umweg über Rind und Schwein nehme ich als Mischköstler gern in Kauf.

Antwort auf nickelich 01.12.19 12:57:40 Uhr

Sie verstricken sich immer mehr in Widersprüche, die nur Ihrer Prämisse "keine Einschränkung der Nutzung fossiler Brennstoffe" geschuldet sind:

Den bei einer CO2-freien Produktion von (vielfältig nutzbarem Wasserstoff) anfallenden Kohlenstoff wollen Sie verbrennen - um ihn dann mittels Pflanzenverkohlung aus der Luft wiederzugewinnen und in der Erde zu vergraben. Warum wollen Sie denn die dabei gewonnene Kohlen nicht verbrennen?

Sie sind für unbeschränkte Verbrennung von fossilen Ressourcen und strikt gegen Energiegewinnung aus Pflanzen, wollen dann aber mittels Pflanzen das fossile CO2 wieder aus der Luft entfernen.

Antwort auf rv_2011 01.12.19 12:36:36 Uhr

Es ist nur die Frage, wie man den CO2-Level herunterfahren könne. Oder ob man das tatsächlich muss. Dazu muss man nicht zwangsläufig die CO2-Emission vermindern, wenn man die Senken fördert. Die Verkohlung von Pflanzenrückständen (ein Verfahren wie zur Herstellung von Holzkohle) und das Untermischen unter den Ackerboden wie bei den Inkas ist ein solcher Baustein. Verringerung des Maisanbaus, der dem Boden am meisten gespeicherten Kohlenstoff entzieht, wäre ein weiterer. Größte Wirkung hätte Aufforstung und die Pflege und Wiederherstellung von Pilzmyzelen wie hier beschrieben.
https://www.nature.com/articles/s41467-019-13019-2

Antwort auf nickelich 01.12.19 12:01:49 Uhr

Nein, das ist Ihr Denkfehler - nämlich die Prämisse, dass man auf keinen Fall CO2-Emissionen vermeiden sollte.

Praktisch alle Wissenschaftler und Politiker(!) sind sich einig, dass wir die CO2-Emissionen herunterfahren müssen. Dann würde ein solches Verfahren Sinn machen - natürlich nur, wenn das anfallende Graphit (das nicht nur, wie Sie meinten, für Bleistifte geeignet ist) nicht verbrannt wird.

Antwort auf rv_2011 01.12.19 00:08:32 Uhr

RV: "Bei diesen Preisen für reinen Kohlenstoff(=Graphit), wird man ihn wohl kaum verbrennen."

... und auch nicht als Zusatzstoff bei der Reifenherstellung verwenden, wenn Ruß um so viel billiger ist. Es ergibt sich natürlich die Frage, um wieviel der Preis sinken würde, wenn der Markt mit Graphit überschwemmt würde.

RV : "Dann ist es in jedem Fall effizienter, das Methan direkt zu verbrennen."

... Sie haben damit Ihren Denkfehler gefunden, bravo!

Antwort auf nickelich 30.11.19 22:46:51 Uhr

Bei diesen Preisen für reinen Kohlenstoff(=Graphit), wird man ihn wohl kaum verbrennen.

Und warum sollte Methan aufspalten, wenn man die Spaltprodukte anschließend (wie Sie vorschlagen) verbrennt? Dann ist es in jedem Fall effizienter, das Methan direkt zu verbrennen.

Ich verstehe immer weniger Ihre Motivation, das Forum mit abseitigen und unsinnigen Einwürfen vollzuspammen.

Antwort auf rv_2011 30.11.19 18:41:36 Uhr

"Graphit mit einem Reinheitsgrad von 97% bis 99% erzielt derzeit Preise von USD 1,869 pro Tonne. Hoch reines Graphit mit einem Reinheitsgrad von über 99% bringt Preise von USD 2.336,45 pro Tonne. Batterietaugliches Graphit erlöst Preise von bis zu USD 5.000 pro Tonne."
Aber der Preis von hochfeinem Ruß liegt bei ca. 500,- USD pro Tonne. Die Wahrscheinlichkeit, daß man den Ruß in Reifen durch Graphit ersetzt, ist gering.

Antwort auf rv_2011 30.11.19 18:41:36 Uhr

Sobald das Graphit auf den Markt kommt, wird man das Verhältnis Brennwert zu Preis prüfen. Er muß ja nicht in Deutschland verbrannt werden. Irgendwo in dieser Welt wird dann der Graphit thermisch entsorgt, wenn der Preis stimmt. Wie wollen Sie das verhindern? Durch beten oder fremdschämen?

Antwort auf nickelich 30.11.19 14:32:21 Uhr

Es ist immer wieder erfrischend, Ihre "Expertisen" zu lesen.

- Elementarer Kohlenstoff kommt in drei Modifikationen vor: Diamant, Graphit und Chaolit.
- Ruß besteht neben Verunreinigungen aus Graphit.
- Als Zuschlags- und Veredelungsstoff für Autoreifen kann man nur speziell dafür hergestellten Industrieruß verwenden (reines Graphit in besonders poröser Form). Der ist keineswegs "billig". Möglicherweise ist eben auch der bei dem beschriebenen Prozess anfallende sehr reine Graphit dafür verwendbar.
- "Natürlich kann man Graphit auch verbrennen." Technisch ist das kein Problem: Graphit ist reine Kohle. Aber haben Sie wirklich nicht kapiert, dass es um Nutzung des Methan ohne CO2-Emissionen geht?
- Es ging Blue Max doch um die Entsorgung des anfallenden Graphit. Und das ist wirklich das geringste Problem.

Antwort auf nickelich 30.11.19 14:32:21 Uhr

Sehr interessant auch Marc Friedrich in der Diskussion neulich mit Max Otte.

Er rät zu 15% Aktien, Rest in Bitcoin und Cash und Whiskey

Aus Graphit kann man Bleistiftminen herstellen.
Als Zusatzstoff für Autoreifen erscheint mir Ruß billiger zu sein.
Zur Bodenverbesserung sind verkohlte Pflanzenreste billiger und nur diese in der Tat wachstumsfördernd, weil an ihnen entlang sich Wurzeln leichter ausbreiten können. Nebeneffekt Wasserspeicherung.

Natürlich kann man Graphit auch verbrennen. Wer wollte das verwehren? Aber die Zündtemperatur ist recht hoch mit 600°C.

Antwort auf Blue Max 29.11.19 18:34:34 Uhr

Wenn man das Methan verbrennt, erhält man mehr Wärme, als wenn man den gewonnenen Wasserstoff verbrennt. Eine Brennstoffzelle hat aber einen erheblich höheren Wirkungsgrad als ein Verbrennungsmotor. Deshalb ist es keineswegs klar, dass der Methanverbrauch beim Zyklus Methan->mechanische Arbeit wesentlich höher ist bei Methan->Wasserstoff->Strom->mechanische Energie. Der Hauptvorteil des letzteren ist ohnehin die CO2-Freiheit.

Für das reine Graphit gibt vielfältige Verwendung, z.B. als Zuschlagsstoff für Autoreifen oder als Zusatz zu Baumaterial. Und wenn es immer noch zu viel ist, kann man es bodenverbessernd vergraben. Nur verbrennen darf man es nicht.

Aber ich weiß natürlich nicht, ob diese Technik großtechnisch und wirtschaftlich anwendbar ist: deshalb über alles ein großes Fragezeichen.

Antwort auf rv_2011 28.11.19 18:14:12 Uhr

Mag sein, dass man durch Wärmeaustausch etwas weniger an Energie verbrät.

Dennoch wird vermutlich ein durch Wasserstoff, der aus Methan gewonnen wird, angetriebenes Auto niemals so effizient sein, wie ein Auto mit einem Verbrennungsmotor, in dem direkt Methan verbrannt wird.

Auch ist die Entsorgung von den zig Tonnen Graphit, die bei dem oben genannten Verfahren mit Zinn anfallen, bisher ungeklärt...

Antwort auf Blue Max 28.11.19 12:27:25 Uhr

Hast du schon mal was von Isolierung und Wärmeaustausch (Erwärmung des einströmenden Methan durch den ausströmendne Wasserstoff) gehört?

Dann braucht man nach dem einmaligen Anheizen nicht viel mehr Energie aufzuwenden, als für die leicht endotherme Reaktion CH4->C+2*H2 benötigt wird.

Antwort auf Blue Max 28.11.19 12:27:25 Uhr

Aus dem Link:

"...Die Pyrolyse-Reaktion, also die Zersetzung, findet in einem aufrecht stehenden Reaktor statt. Er ist mit flüssigem Zinn gefüllt, das eine Temperatur von rund 1.200 Grad Celsius hat..."

"... Das Methan wird unten in die Metallschmelze geleitet, in der die Gasbläschen wegen des großen Dichteunterschieds schnell aufsteigen...."

Jede Wette, dass da irre Mengen an Energie reingepumpt werden müssen, um den Reaktor auf so einer hohen Temperatur zu halten, da ständig kaltes Methan reingepustet wird...

Antwort auf rv_2011 27.11.19 11:38:37 Uhr

Zitat von rv_2011: Wasserstoff-Brennstoffzellen-PKWs werden auf absehbare Zeit ein Nischendasein führen, weil viel zu teuer (Brennstoffzelle und Tank) und ineffizient: Wenn Wasserstoff mittels Elektrolyse hergestellt wird, liegt der Wirkungsgrad des Zyklus Strom->Wasserstoff->Strom bei 30%.

Wenn der Wasserstoff aus überschüssigem Wind- oder Solarstrom gewonnen wird relativiert sich das zweite Argument. Der Preis für Brennstoffzelle und Tank spielt bei LKWs eine geringere Rolle, so dass die Technik in diesem Bereich interessant wird.

Das zweite Gegenargument könnte ganz wegfallen, falls die hier beschriebene Technik großtechnisch wirtschaftlich nutzbar wird:

Grüner Wasserstoff aus der Zinnschmelze

Dabei wird Methan durch flüssiges Zinn geleitet und mit geringem Energieaufwand thermisch in Wasserstoff und hoch reines Graphitpulver gespalten. Das hätte mehrere Vorteile:

- Es fällt kein CO2 an - Erdgas kann CO2-neutral(!) weiter verwendet werden.
- Der Energieaufwand ist sehr gering (anders als bei Elektrolyse).
- Das anfallende reine Graphitpulver ist vielfältig nutzbar. Nur Verbrennen darf man es nicht.

Aha, und das Zinn verflüssigt sich von alleine, oder wie ?