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Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

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  1. Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: josef64 22.11.19 - 14:48

    https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserelektrolyse
    ... und völlig ohne CO², wenn man das ganze von einer Solaranlage evtl von Windrädern unterstützt betreibt

  2. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: TobiVH 22.11.19 - 15:04

    Oh nein, das die darauf nicht gekommen sind! Alles umsonst!

  3. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: Allandor 22.11.19 - 15:06

    josef64 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > de.wikipedia.org
    > ... und völlig ohne CO², wenn man das ganze von einer Solaranlage evtl von
    > Windrädern unterstützt betreibt

    Mhh.. mal überlegen, in dem Beispiel wird Methan gespalten, welches so erst mal ziemlich umweltschädlich ist. Es müsste aber nicht aus Erdgas kommen, es gibt auch genügend "bio"-Methan was bei der "Gülleproduktion" anfällt.
    Nun wird das Methan gespalten in 2 recht ungefährliche Stoffe. Der eine ist Wasserstoff und der andere ist fester Kohlenstoff, der sich gut lagern lässt. Selbst wenn man den Wasserstoff direkt wieder verbrennen würde um Energie zu gewinnen, hätte man das relativ gefährliche Methan nicht mehr.
    Ja, es ist klar, man bekommt nie mehr Energie als man rein steckt, aber mit so einer Technologie schlägt man quasi 2 Fliegen mit einer Klappe, wenn es denn wirklich so funktioniert.

    Btw, die klassische Elektrolyse krankt daran, das sie ziemlich ineffizient ist. Sie ist recht einfach durchführbar, aber der Wirkungsgrad ist halt sehr sehr schlecht. Aber natürlich besser, als das die Energie einfach verpufft weil sie grad nicht benötigt wird.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 22.11.19 15:08 durch Allandor.

  4. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: centerspeaker 22.11.19 - 15:41

    Allandor schrieb:
    > Btw, die klassische Elektrolyse krankt daran, das sie ziemlich ineffizient
    > ist. Sie ist recht einfach durchführbar, aber der Wirkungsgrad ist halt
    > sehr sehr schlecht. Aber natürlich besser, als das die Energie einfach
    > verpufft weil sie grad nicht benötigt wird.

    Na ja, flüssiges Zinn fällt halt auch nicht gerade vom Himmel...

  5. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: fanreisender 22.11.19 - 15:50

    josef64 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > de.wikipedia.org
    > ... und völlig ohne CO², wenn man das ganze von einer Solaranlage evtl von
    > Windrädern unterstützt betreibt

    Ja.
    Wie lange ist das Elektrolyseprinzip bekannt? Ich will jetzt gar nicht nachsehen, mit 100 Jahren liegen wir nicht allzu falsch.
    Wie intensiv wird Elektrolyse zur Wasserstoffgewinnung derzeit eingesetzt? Im Prinzip gar nicht.
    Die paar Versuchsanlagen zähle ich nicht wirklich.

    Was mag da in den 100 Jahren schief gelaufen sein?

    Entschuldigung für diese polemische Einleitung.
    Elektrolyse kennt jeder vom Prinzip, vielleicht vom Schulversuch, vielleicht auch manchmal aus eigener Erfahrung.
    Großtechnische Elektrolyse haben die allerwenigsten gesehen und noch weniger mit den Problemen zu tun.
    Lassen wir einmal die ungeahnten chemischen Reaktionen, die die unangenehmsten Nebenprodukte erzeugen beiseite und wenden und der Physik zu. Mit Faraday-Konstante und Atomgewicht des Wasserstoffs benötigen wir ziemlich genau 100 000 As, um ein Gramm Wasserstoff zu erzeugen. Die Spannung ist niedrig, so um 1 Volt.

    Wenn Du nur ein Gramm Wasserstoff pro Sekunde erzeugen möchtest, was ganze 3,6 kg pro Stunde wären, benötigst Du einen Strom von einhunderttausend Ampere. Das kannst Du nicht mit höherer Spannung kompensieren. Du brauchst also baumstammdicke Kabel und entsprechende Elektrodenflächen, um eine halbwegs brauchbare Produktion zustande zu bringen. Dazu kommen noch die Gleichrichter, die ja auch in Flussrichtung selbst einen Spannungsabfall zwischen 0,2 und 0,7V erzeugen.

    Spontan denkt man jetzt an die Reihenschaltung mehrere Elektrolysezellen, um zu einer höheren Spannung zu kommen. Muss man auch machen, aber trivial ist das nicht. Zum einen hast Du die gleichen Probleme wie in einer Batterie, d.h. eine schlechte Zelle - warum auch immer - kann Dir den Gesamtaufbau kaputt machen. Vor allem aber müssen die Einzelnen Zellen strikt galvanisch getrennt sein. Das geht natürlich, aber Du musst aufpassen. Das geht beim Wasserzufluss los und endet nicht bei metallischen Ummantelungen für die Elektrolysezellen.

    Worauf will ich hinaus?

    Wäre es so einfach, ständen längst überall in der Welt gleich neben den Windrädern Elektrolysezellen, um den gar nicht so oft nicht weiterleitbaren elektrischen Strom materiell zu nutzen.

  6. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: fanreisender 22.11.19 - 15:51

    Allandor schrieb:

    > Btw, die klassische Elektrolyse krankt daran, das sie ziemlich ineffizient
    > ist. Sie ist recht einfach durchführbar, aber der Wirkungsgrad ist halt
    > sehr sehr schlecht. Aber natürlich besser, als das die Energie einfach
    > verpufft weil sie grad nicht benötigt wird.

    Der Elektrolysewirkungsgrad ist nicht so schlecht. Warum sollte er das denn sein?
    Je nachdem, was elektrolysiert wird, liegen wir zwischen etwa 70 und 90%.

  7. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: Hello_World 22.11.19 - 16:30

    fanreisender schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Lassen wir einmal die ungeahnten chemischen Reaktionen, die die
    > unangenehmsten Nebenprodukte erzeugen beiseite

    Könntest du darauf ein bisschen genauer eingehen?

  8. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: fanreisender 22.11.19 - 17:02

    Hello_World schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > fanreisender schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Lassen wir einmal die ungeahnten chemischen Reaktionen, die die
    > > unangenehmsten Nebenprodukte erzeugen beiseite
    >
    > Könntest du darauf ein bisschen genauer eingehen?

    Ist eigentlich recht einfach.
    Destilliertes Wasser reicht nicht, es müssen Salze hinein, die dann ebenfalls elektrochemische Reaktionen zeigen, einfach, weil in der elektrochemischen Spannungsreihe alles ziemlich nahe beieinander liegt. Dazu kommt dann noch eine irgendwie geartete Membran und die Elektroden. Natürlich alles Materialien, die irgendwie lange halten sollen, dennoch nicht perfekt sein können. Der entstehende Wasserstoff ist zunächst atomar und reagiert durchaus heftiger als molekularer Wasserstoff.

    Am besten selbst ausprobieren. Ein 5V-Netzteil ist schön. 2V wären besser, dürfte aber niemand haben. :-)
    Und dann zwei Kupferdrähte in eine schwache Salzlösung stecken und ein bischen warten. Eine Stunde vielleicht. Dann die Kupferdrähte ansehen und an der Lösung ein wenig riechen, vielleicht riecht man es auch schon vorher. Meine miserable Nase ist da als Vorhersageinstrument nicht so geeignet.
    Das war der Effekt bei vielleicht 10 mA, bei der großtechnischen Elektrolyse bewegen wir uns im Bereich von Millionen Ampere.

  9. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: Akaruso 22.11.19 - 18:03

    Das Zinn muss ja nur beim Hochfahren der Anlage geschmolzen werden, danach muss nur noch die Energie für die endotheme Reaktion und für die Verlustwärme - die es durch die gute Isolierung geschaft hat - zugeführt werden. Dass ist dann nicht mehr viel.

  10. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: ATmega8 22.11.19 - 22:06

    Akaruso schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das Zinn muss ja nur beim Hochfahren der Anlage geschmolzen werden, danach
    > muss nur noch die Energie für die endotheme Reaktion und für die
    > Verlustwärme - die es durch die gute Isolierung geschaft hat - zugeführt
    > werden. Dass ist dann nicht mehr viel.

    Wenn du den Wasserstoff und Kohlenstoff aus der Anlage raus ziehst, dann ist beides ebenfalls 1200°C warm. Jetzt bräuchtest du zumindest einen Wärmetauscher der das zugeführte Gas vorwärmt und dann noch eine Wärmepumpe die bei so hohen Temperaturen überhaupt arbeitet.
    Ohne diese Dinge bekommst du keinen passablen Wirkungsgrad hin.

    Was man den Leuten heutzutage so eintrichtert "Erdgas ist gefährlich", das ist echt unglaublich.

    Es gibt zum Beispiel das Verfahren bei dem die Gülle vorher durch Bakterien zerlegt wird, dabei wird Methan frei und die entstandene Gülle riecht nicht mehr so ekelig wenn sie auf das Feld gebracht wird. Zudem sind die entstandenen Stoffe von den Pflanzen besser nutzbar.
    ... leider wird diese Technik nicht genutzt. Die Bauern bräuchten vor Ort eine entsprechende Anlage um die Umwandlung durchzuführen. Es rentiert sich nicht Mist und Gülle über weite Strecken zu transportieren. Es gibt scheinbar keine günstigen Mini-Reaktoren die sich ein Bauer anschaffen könnte. (Es muss sich für den Bauern ja auch rechnen, das vergessen viele die voll auf Öko machen ... wenn die Rechnung nicht auf geht war es das mit der tollen Idee.)

  11. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: NaruHina 22.11.19 - 23:21

    ist bei deiner berechnung die herstellung der elektroylse anode/Kathode mit drinn? sowie dessen verschleis?

  12. Re: Mit Elektrolyse geht das auch ohne fossilen Rohstoff liebe "Uni"

    Autor: Hello_World 27.11.19 - 14:05

    Hochinteressant, danke!

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