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  5. › Geoengineering: Tauchschiffe sollen…

Mal kurz nachrechnen

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  1. Mal kurz nachrechnen

    Autor: LiPo 19.08.19 - 13:15

    https://de.wikipedia.org/wiki/Schmelzenthalpie
    https://de.wikipedia.org/wiki/Wasser

    333kJ energie sind nötig um 1kg Wasser vom flüssigen in den festen Zustand zu bringen - wohlgemerkt: das ist nur die Energie die für den Phasenwechsel nötig ist, die Temperatur ändert sich dabei nicht.
    Das Filmchen sagt man wolle will 2073m³ Eisklötze erzeugen, sind (unter Auslassung von Volumenänderungen), 2.073.000*333kJ = 690309000000J = 191MWh (1 Watt entspricht einem Joule pro Sekunde) für die Phasenänderung.

    Wo soll die Energie herkommen?
    Desweiteren: Wenn die Kühlung durch Maschinen stattfinden soll, dann kann man mit vielleicht, wenns ganz gut läuft, mit 80% Effizienz rechnen (wahrscheinlich eher 50%). Wohin sollen die 200++MWh entstehende Wärme abgegeben werden?

  2. Re: Mal kurz nachrechnen

    Autor: DLichti 19.08.19 - 14:02

    > 333kJ energie sind nötig um 1kg Wasser vom flüssigen in den festen Zustand
    > zu bringen

    Quellenangaben sind ja schön und gut, aber vielleicht sollte man sie auch vorher lesen:
    > Die Schmelzenthalpie [...] bezeichnet die Energiemenge, die benötigt wird, um eine Stoffprobe [...] vom festen in den flüssigen Aggregatzustand zu überführen.

  3. Re: Mal kurz nachrechnen

    Autor: vlad_tepesch 19.08.19 - 14:05

    da ist doch dann genug Eis, damit kann man die Wärme wider neutralisieren.

    Mir ist warm, ich mach mir jetzt den Kühlschrank auf und setz mich ein/zwei Stündchen davor.

  4. Andere Rechnung

    Autor: -Jake- 19.08.19 - 14:37

    Das ist die Energie die beim Einfrieren frei wird, also warum nicht einfach an die Umgebung (Wasser/Luft) abgeben? So wie ich das Konzept verstehe ist die Temperatur dort noch niedrig genug das Süßwasser gefriert und sich müssen nicht aktiv kühlen.

    Bleibt die Frage was die Entsalzung benötigt. Nehmen wir mal die untere Grenze laut Wikipedia mit 4 kWh/m3, ergibt 2073*4 = 8292 kWh. Das ist schon machbar würde ich sagen. Die Sonneneintstrahlung ist an der Arktis nicht optimal, etwa 2 kWh/m2/d im Jahresdurchschnitt, also bräuchte man 20 000 m2 Solarzellen mit 20% Wirkungsgrad. Z.B. quadratisch mit 142 m Seitenlängen, das produziert dann einen dieser 25 m Chips (4 m dick laut dem Volumen) am Tag.

    Allerdings denke ich nicht das es einen großen Unterschied macht, diese Chips sind halt auf das Meer betrachtet ziemlich mickrig und schmelzen wahrscheinlich sowieso in wenigen Jahren wieder...

  5. Re: Mal kurz nachrechnen

    Autor: kazhar 19.08.19 - 14:50

    DLichti schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > > 333kJ energie sind nötig um 1kg Wasser vom flüssigen in den festen
    > Zustand
    > > zu bringen
    >
    > Quellenangaben sind ja schön und gut, aber vielleicht sollte man sie auch
    > vorher lesen:
    > > Die Schmelzenthalpie [...] bezeichnet die Energiemenge, die benötigt
    > wird, um eine Stoffprobe [...] vom festen in den flüssigen Aggregatzustand
    > zu überführen.
    Ja und? Passt doch.

    Die selbe Energie musst du beim Gefrieren lassen wieder los werden....

  6. Re: Andere Rechnung

    Autor: kazhar 19.08.19 - 15:01

    -Jake- schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das ist die Energie die beim Einfrieren frei wird, also warum nicht einfach
    > an die Umgebung (Wasser/Luft) abgeben? So wie ich das Konzept verstehe ist
    > die Temperatur dort noch niedrig genug das Süßwasser gefriert und sich
    > müssen nicht aktiv kühlen.

    Gefrieren/Schmelzen ist ein sehr energieintensiver Prozess. Um 1 kg Wasser gefrieren zu lassen musst du 333,5 kJ "los werden". Aber mit nur 4,2 kJ kriegst du 1 kg Wasser um 1 Grad erwärmt. -> Wenn man nicht irgendwas sehr Cleveres macht (was weiß ich, die Energie als Wärmestrahlung in den Himmel schießen?) erzeugt die Eiswürfelmaschine nur schön warmes Badewasser.

    > Bleibt die Frage was die Entsalzung benötigt. Nehmen wir mal die untere
    > Grenze laut Wikipedia mit 4 kWh/m3, ergibt 2073*4 = 8292 kWh. Das ist
    > schon machbar würde ich sagen. Die Sonneneintstrahlung ist an der Arktis
    > nicht optimal, etwa 2 kWh/m2/d im Jahresdurchschnitt, also bräuchte man 20
    > 000 m2 Solarzellen mit 20% Wirkungsgrad. Z.B. quadratisch mit 142 m
    > Seitenlängen, das produziert dann einen dieser 25 m Chips (4 m dick laut
    > dem Volumen) am Tag.
    >
    Das kommt natürlich auch noch dazu.
    > Allerdings denke ich nicht das es einen großen Unterschied macht, diese
    > Chips sind halt auf das Meer betrachtet ziemlich mickrig und schmelzen
    > wahrscheinlich sowieso in wenigen Jahren wieder...

    mach "Tage " draus...

  7. Re: Andere Rechnung

    Autor: Petesuchos 19.08.19 - 15:39

    Im Idealfall könnte die beim Gefrieren entstehende Energie wieder genutzt werden um das Schiff anzutreiben.
    Zu der Lebensdauer der Eiswürfel: macht natürlich nur Sinn, wenn man die in großen Mengen herstellt um eben die reflektierende Fläche zu erhöhen. Klar schmelzen die auch dann wieder weg, aber die Abschmelzgeschwindigkeit wird vielleicht reduziert.

  8. Re: Andere Rechnung

    Autor: kazhar 19.08.19 - 17:36

    Petesuchos schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Im Idealfall könnte die beim Gefrieren entstehende Energie wieder genutzt
    > werden um das Schiff anzutreiben.
    Ein Perpetuum Mobile also :-D

  9. Re: Mal kurz nachrechnen

    Autor: DLichti 19.08.19 - 18:27

    > Ja und? Passt doch.
    >
    > Die selbe Energie musst du beim Gefrieren lassen wieder los werden....
    Soso, hoffentlich betreibst du so keinen Einzelhandel. Da macht es nämlich schon einen riesigen Unterschied, ob der Kaufpreis in die Ladenkasse wandert, oder aus ihr heraus.

  10. Re: Andere Rechnung

    Autor: Petesuchos 20.08.19 - 08:30

    kazhar schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Petesuchos schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Im Idealfall könnte die beim Gefrieren entstehende Energie wieder
    > genutzt
    > > werden um das Schiff anzutreiben.
    > Ein Perpetuum Mobile also :-D

    So gesehen ist alles ein Perpetuum Mobile (Energieerhaltungssatz und so). Die Frage ist ja immer nur, ob die umgewandelte Energie auch irgendwie nutzbar ist.

  11. Re: Andere Rechnung

    Autor: kazhar 20.08.19 - 14:27

    Nein. Wenn man die Abwärme einer Wärmekraftmaschine nutzt geht immer der Wirkungsgrad dieser Wärmekraftmaschine überproportional in die Knie.
    Scheiß Thermodynamik.

  12. Re: Andere Rechnung

    Autor: Petesuchos 20.08.19 - 15:03

    Nun haben wir aber hier nach meinem Verständnis ja zunächst keine Wärmekraftmaschine.
    Wir haben einen Prozess, bei dem aus Wasser Eis entsteht unter Abgabe von Energie in Form von Wärme. Nun kann doch diese Wärme theoretisch in einer Wärmekraftmaschine genutzt werden.
    Das sind natürlich nur theoretische Gedanken ohne auf den Wirkungsgrad einer solchen WKM und des gesamten Prozesses inklusive Entsalzung einzugehen.
    Korrigiere mich, wenn ich hier einen Denkfehler drin habe.

  13. Re: Mal kurz nachrechnen

    Autor: bombinho 20.08.19 - 19:07

    vlad_tepesch schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > da ist doch dann genug Eis, damit kann man die Wärme wider neutralisieren.
    >
    > Mir ist warm, ich mach mir jetzt den Kühlschrank auf und setz mich ein/zwei
    > Stündchen davor.

    Naja, bei den vermutlich 60-100W braeuchtest du einen leeren Kuehlschrank und eine sehr gut isolierte Wohnung. Im Regelfall erwaermst Du den Raum mehr mit deiner Koerperwaerme als ein moderner Kuehlschrank. Ich wuerde eher den Staubsauger empfehlen.

  14. Re: Mal kurz nachrechnen

    Autor: Eheran 20.08.19 - 19:24

    Macht in dem Fall einfach keinen Unterschied. Vom Wasser raus in die Luft (oder wohin auch immer). Ob man dabei die Luft betrachtet oder das Wasser ist wurscht, aber darauf "pochst" du, als ob es relevant wäre.

  15. Re: Andere Rechnung

    Autor: LiPo 20.08.19 - 21:05

    Petesuchos schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wir haben einen Prozess, bei dem aus Wasser Eis entsteht unter Abgabe von
    > Energie in Form von Wärme.

    Nicht ganz. Das Wasser gibt die Wärme nicht einfach ab, sondern sie muss ihm entzogen werden.
    Daszu brauchst du eine Wärmepumpe deren heisses Ende gut gekühlt werden muss damit die Effizienz nicht in die Knie geht. Stell dir einfach vor du würdest die Kühlrippen deines Kühlschranks isolieren - der kühlt dann irgendwann garnicht mehr.
    Um die Abärme der Wärmepumpe nutzen zu können, müsste man das heisse Ende heiss halten, damit ein gut nutzbares Energiegefälle zur Umgebung da ist in dem eine Maschine aus der Differenz Arbeit macht.

  16. Re: Andere Rechnung

    Autor: 2ge 21.08.19 - 04:17

    Die Russen haben schwimmende Atomkraftwerke... sicher auch nicht das wahre, aber wäre im Norden wohl sinnvoller als Solar, zumal dort ein halbes Jahr kaum Sonne scheint.

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