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Wo kommt der Wasserstoff her?

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  1. Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Socke81 09.04.21 - 16:08

    Komisch dass hier noch keiner danach gefragt hat. Aktuell wird doch aus Erdgas Wasserstoff erzeugt. Das will man wohl langsam umstellen und Wasserstoff aus Solar und Windenergie erzeugen.

    Ich mache also aus Strom Wasserstoff und betreibe damit einen Kernfusionsreaktor der damit wieder Strom macht? Ich habe da sicher etwas nicht verstanden. Bitte klärt mich auf.

  2. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: neocron 09.04.21 - 16:34

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich mache also aus Strom Wasserstoff und betreibe damit einen
    > Kernfusionsreaktor der damit wieder Strom macht? Ich habe da sicher etwas
    > nicht verstanden. Bitte klärt mich auf.
    genau so ist es ... oder aber man nutzt Strom aus der Kernfusion selbst um den Wasserstoff herzustellen ...

  3. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: muhzilla 09.04.21 - 16:37

    Weil du befürchtest, dass die Menge an Energie für die Gewinnung des Wasserstoffs die gleiche sein muss, wie die Kernfusion ausspuckt? Stimmt, dann würde es wirklich keinen Sinn machen. Ich vermute aber, dass die daran denken werden ;)

  4. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Socke81 09.04.21 - 17:17

    Dann wäre es aber ein Perpetuum mobile. O_o

  5. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Oldy 09.04.21 - 17:21

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Dann wäre es aber ein Perpetuum mobile. O_o

    Nein, denn man wandelt nur mehr Energie um. Es wird ja keine Energie aus nichts erzeugt.

  6. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Akaruso 09.04.21 - 17:23

    Ist das jetzt Satire?
    Wir reden von Kernfusion.
    Der Wasserstoff wird nicht wieder zu Wasser verbrannt sondern zu Helium verschmolzen.
    Dabei wird soviel Energie frei, dass das bischen, dass für die Herstellung benötigt wird, nicht mal Ansatzweise ins Gewicht fällt

  7. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: derdiedas 09.04.21 - 17:49

    Einsteins Formel E=mc hoch 2

    Hier wird nicht die Chemische Energie des Wasserastoffes genommen sondern die Energie der Masse selbst. Und da Energie gleich die Masse mal der Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat ist, ist die Energie die ein einziges Neutron oder Proton erzeugt gigantisch. Diese Masse wird in Energie direkt Umgewandelt und dabei Wasserstoff zu Helium transmutiert. Sprich zwei Wassersfoffatome sind ein klitzekleines bisschen schwerer als das erzeugte Helimumatom.

    Also zu deiner Frage - ja es ergibt Sinn da man millionenfach mehr Energie aus dem Wasserstoff holt als man reingesteckt hat.

    Energie und Masse ist das Gleiche nur in unterschiedlichen Zuständen. Und wenn man Masse direkt in Energie umwandelt ist das halt verdammt viel Energie. Die Chemische Energie die man benötigt um etwa Wasser vom Sauseroff beim Wasser zu trennen ist dagegen absout unrelevant.

    Aber das solltest Du eigentlich alles in der Schule gehabt haben, daher erzeugt die Frage bei mir einiges an Fragen.

    Nur so zur Info wenn Du ein einziges Gramm Masse in Energie umwandelst sind das rund 25 Gigawattstunden.

    Gruß DDD



    3 mal bearbeitet, zuletzt am 09.04.21 18:03 durch derdiedas.

  8. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Quantium40 09.04.21 - 18:31

    Socke81 schrieb:
    > Komisch dass hier noch keiner danach gefragt hat. Aktuell wird doch aus
    > Erdgas Wasserstoff erzeugt. Das will man wohl langsam umstellen und
    > Wasserstoff aus Solar und Windenergie erzeugen.

    Die Wasserstoffgewinnung aus Wasser per Elektrolyse ist zwar aufwendig, aber verbraucht kaum Energie im Vergleich zu dem, was man aus der Fusionsreaktion erhalten kann. Dies gilt sogar, obwohl man kein Protium (Wasserstoff mit 1p0n), sondern Deuterium (Wasserstoff mit 1p1n) für die Reaktion nutzt. Sobald die Maschine erstmal läuft, kann man dann auch Fusionsbrennstoff erbrüten, da die Einfangwahrscheinlichkeit für Neutronen bei Wasserstoff (1p0n) sehr hoch ist.

  9. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Reitgeist 09.04.21 - 18:35

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich mache also aus Strom Wasserstoff und betreibe damit einen
    > Kernfusionsreaktor der damit wieder Strom macht? Ich habe da sicher etwas
    > nicht verstanden. Bitte klärt mich auf.

    Nein, das ist schon richtig. Der Clou ist: bei der Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff wird nur die chemische Energie benötigt um das durchzuführen. Chemische Energie stammt aus der Wechselwirkung der Elektronenhüllen der Atome.

    Der gewonnene Wasserstoff wird dann fusioniert. Die Fusion setzt Energie frei aus der starken Kernkraft der Atomkerne. Das Verhältnis der starken Kernkraft zur elektrischen Kraft ist die Feinstrukturkonstante, sprich die starke Kernkraft ist ca. 137 mal so stark wie die elektrische Kraft.

    Daher kann bei der Fusion deutliche mehr Strom erzeugt werden als durch Elektrolyse zum Wasserstoff wieder verbraucht wird. Wegen Wirkungsgrad und unterschiedlichen Reaktionen ist das Verhältnis zwar nicht 137 zu 1, aber immerhin in der Gegend 10 zu 1.

  10. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: muhzilla 09.04.21 - 20:29

    Genau das sollte mein Beitrag ausdrücken

  11. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: FreiGeistler 09.04.21 - 21:35

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Dann wäre es aber ein Perpetuum mobile. O_o

    Kernfusion "verbennt" quasi die Materie. Allerdings nicht chemisch, sondern wandelt zwei mittelschwere Atome in ein leichteres um. Der Masseunterschied wird als Energie abgegeben.
    Aber im Prinzip ist das auch "fossil", einfach dass hier der Brennstoff Massenweise vorhanden ist. Und so schnell ausgehen wird der uns nicht: die Erde verliert jährlich mehr Wasserstoff an den Weltall, als das wir je fusionieren könnten.

  12. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Heiner 09.04.21 - 22:16

    FreiGeistler schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Socke81 schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Dann wäre es aber ein Perpetuum mobile. O_o
    >
    > Kernfusion "verbennt" quasi die Materie. Allerdings nicht chemisch, sondern
    > wandelt zwei mittelschwere Atome in ein leichteres um. Der Masseunterschied
    > wird als Energie abgegeben.
    > Aber im Prinzip ist das auch "fossil", einfach dass hier der Brennstoff
    > Massenweise vorhanden ist.

    Nö, fossil ist ja nix, es wird ja nix aus der Erde “ausgegraben”.
    Genau gesagt, ist es genauso “erneuerbar” wie Wind und Solar, da der Urspung (unsere Sonne) auch nur ein Fusionreaktor ist.

  13. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: 486dx4-160 10.04.21 - 00:25

    Heiner schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > FreiGeistler schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Socke81 schrieb:
    > >
    > ---------------------------------------------------------------------------
    >
    > > -----
    > > > Dann wäre es aber ein Perpetuum mobile. O_o
    > >
    > > Kernfusion "verbennt" quasi die Materie. Allerdings nicht chemisch,
    > sondern
    > > wandelt zwei mittelschwere Atome in ein leichteres um. Der
    > Masseunterschied
    > > wird als Energie abgegeben.
    > > Aber im Prinzip ist das auch "fossil", einfach dass hier der Brennstoff
    > > Massenweise vorhanden ist.
    >
    > Nö, fossil ist ja nix, es wird ja nix aus der Erde
    > “ausgegraben”.
    > Genau gesagt, ist es genauso “erneuerbar” wie Wind und Solar,
    > da der Urspung (unsere Sonne) auch nur ein Fusionreaktor ist.

    Erdöl und Kohle sind auch nur alte Pflanzen und damit erneuerbar.

  14. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: FoxCore 10.04.21 - 03:34

    Fusionskraft ist ja eben nicht erneuerbar, oder wie wird die in Energie umgewandelte Masse wieder hergestellt?

    Ausserdem nutzt Wind und Solar auch nur das Ergebnis einer Kernfusionsreaktion, allerdings mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad, da über weite Umwege. Die Sonne ist ja auch eine riesige Kernfusionsreaktion.

  15. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Kilpikonna 10.04.21 - 10:38

    Kernfusion ist zwar nicht erneuerbar, aber für praktische Anwendungsfälle unbegrenzt.
    Alleine der Bodensee enthält genug Wasserstoff, um für knapp 10s eine Kernfusion mit der Leistung der ganzen Sonne zu versorgen.
    Die Wassermenge auf der Erde würde für immerhin noch knapp 9 Jahre reichen.

    Um das mal ins Verhältnis zu setzen, die Sonne erzeugt eine Leistung, die 7 Größenordnungen über dem liegt, was die Erde insgesamt an Sonnenstrahlung abbekommt.
    Also würden die Wasservorräte der Erde ausreichen, die komplette globale Sonneneinstrahlung für um die 100 Millionen Jahre zu ersetzen.

    Und jetzt müssen wir noch berücksichtigen, dass die Sonne in einer Stunde so viel Energie auf die Erde einstrahlt, wie die Menschheit in einem ganzen Jahr verbraucht. Also nochmal ein Faktor 8760 drauf.

    Wenn wir also mit Kernfusion den derzeitigen Energiebedarf der Menschheit stillen wollen, reicht das Wasser auf der Erde für 800 Milliarden Jahre, bis nix mehr übrig ist. Da macht die Sonne also schon die Erde unbewohnbar, bevor wir nur ein Promille des Wassers verbraucht haben.
    Und auch Kernfusion hindert uns nicht dran, trotzdem noch ein paar Solarzellen aufzustellen...

  16. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: sambache 10.04.21 - 13:57

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Komisch dass hier noch keiner danach gefragt hat. Aktuell wird doch aus
    > Erdgas Wasserstoff erzeugt. Das will man wohl langsam umstellen und
    > Wasserstoff aus Solar und Windenergie erzeugen.
    >
    > Ich mache also aus Strom Wasserstoff und betreibe damit einen
    > Kernfusionsreaktor der damit wieder Strom macht? Ich habe da sicher etwas
    > nicht verstanden. Bitte klärt mich auf.

    Für Fusionsreaktoren benötigst du Deuterium und Tritium. (irgendwann nur mehr Deuterium)
    Das sind sehr seltene Isotope von Wasserstoff.

    Man braucht aber auch nicht viel ;-)



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 10.04.21 13:57 durch sambache.

  17. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Cerdo 10.04.21 - 16:11

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Aktuell wird doch aus
    > Erdgas Wasserstoff erzeugt.

    Warum sollte man das tun? Wasser spalten ist doch viel einfacher und davon haben wir echt viel. Ozeane voll, könnte man sagen.

  18. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: m9898 10.04.21 - 17:11

    Cerdo schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Warum sollte man das tun? Wasser spalten ist doch viel einfacher und davon
    > haben wir echt viel. Ozeane voll, könnte man sagen.
    Weil das Abscheiden vom Wasserstoff aus dem Erdgas sowieso nötig ist.

  19. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: gaciju 10.04.21 - 18:31

    Socke81 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Komisch dass hier noch keiner danach gefragt hat. Aktuell wird doch aus
    > Erdgas Wasserstoff erzeugt. Das will man wohl langsam umstellen und
    > Wasserstoff aus Solar und Windenergie erzeugen.
    >
    > Ich mache also aus Strom Wasserstoff und betreibe damit einen
    > Kernfusionsreaktor der damit wieder Strom macht? Ich habe da sicher etwas
    > nicht verstanden. Bitte klärt mich auf.

    Der Prozess muss natuerlich energie-positiv sein, sonst macht man es ja nicht.

    Und wenn man das bootstrapping erstmal durch hat kann man ja mit Fusionsenergie Elektrolyseure betreiben.

  20. Re: Wo kommt der Wasserstoff her?

    Autor: Cerdo 10.04.21 - 18:32

    m9898 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Cerdo schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > Warum sollte man das tun? Wasser spalten ist doch viel einfacher und
    > davon
    > > haben wir echt viel. Ozeane voll, könnte man sagen.
    > Weil das Abscheiden vom Wasserstoff aus dem Erdgas sowieso nötig ist.
    Eben: der Wasserstoff ist da nur ein Abfallprodukt, das als umweltfreundlich vermarktet wird. Das ist aber bei weitem nicht die einzige Quelle dafür.
    Wenn das mit den Fusionsreaktoren funktioniert, gibt es überhaupt keinen Grund mehr, Fossile Rohstoffe zu verheizen (oder zu reinigen). Im Vergleich zu der Energie, die für die Elektrolyse von Wasser gebraucht wird, ist die frei werdende Energie der Reaktoren viel viel größer.

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