hallo kann mir jemand sagen ob es möglich ist aus
solarstrom erzeugtem wasserstoff methanol zu erzeugen
bzw mittels beigegebenem kohlenstoff umzuwandeln…
ist so etwas irgenwie möglich?
mfg
vinz
hallo kann mir jemand sagen ob es möglich ist aus
solarstrom erzeugtem wasserstoff methanol zu erzeugen
bzw mittels beigegebenem kohlenstoff umzuwandeln…
ist so etwas irgenwie möglich?
hallo kann mir jemand sagen ob es möglich ist aus
solarstrom erzeugtem wasserstoff methanol zu erzeugen
bzw mittels beigegebenem kohlenstoff umzuwandeln…
ist so etwas irgenwie möglich?
Es ist nicht nur möglich, sondern eines der wichtigsten Verfahren zur Methanolherstellung. Beim Verfahren von Mittasch, Pier und Winkler wird Wasserstoff an ZnO/Cr2O3-Katalysatoren bei etwa 400°C und unter einem Druck von 200 Atmosphären gemäß 2H2 + CO → H3COH mit Kohlenmonoxid direkt zu Methanol umgesetzt. Durch Variationen von Temperatur und Katalysator-Zusammensetzung kann man so auch höhere Alkohole wie n-Propanol und Isobutylalkohol herstellen.
Kohlenmonoxid und Wasserstoff werden momentan gemäß C + H2O → CO + H2 durch Kohlevergasung hersgestellt. Mann könnte es aber auch gemäß CO2 + H2 → CO + H2O durch Umkehrung der Konvertierung von Kohlenmonoxid herstellen. Diese Reaktion ist in Wirklichkeit ein Gleichgewicht (Wassergasgleichgewicht), welches bei Temperaturen über 1000°C auf der rechten Seite liegt. Die Brutto-Reaktion wäre dann CO2 + 3H2 → H3COH + H2O. Dabei wird zwar ein Drittel der im Wasserstoff gespeicherten Energie in Wärme umgewandelt, aber dafür könnte man das Kohlendioxid aus der Luft gewinnen, womit die anschließende Verbrennung des Methanols CO2-neutral wäre.
Noch besser wäre es natürlich, wenn man einen Katalysator fände, an dem man Kohlendioxid und Wasserstoff direkt in Methanol umwandeln könnte und der Weisheit letzter Schluß wäre eine direkte Methanolherstellung aus Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe von Solarenergie.
Noch besser wäre es natürlich, wenn man einen Katalysator
fände, an dem man Kohlendioxid und Wasserstoff direkt in
Methanol umwandeln könnte und der Weisheit letzter Schluß wäre
eine direkte Methanolherstellung aus Kohlendioxid und Wasser
mit Hilfe von Solarenergie.
genau das war mein gedanke… es bräuchte eine art membran die das kohlendioxid(…monoxid) aus der luft filtert. gibt es forschungen in diese richtung? und wer hat die nase vorn ?
mfg
vinz
und wer hat die nase vorn ?
Die Natur. Momentan macht das jedes Unkraut besser, als die modernste Technik. Solange nicht die technischem Möglichkeiten bestehen es effektiver zu machen als die Natur wird man auch nicht ernsthaft in diese Richtung forschen. Das Problem ist dabei nicht die Chemie, sondern der extrem geringe CO2-Gehalt der Luft. Dieser macht es vollkommen unrentabel Kohlendioxid aus der Luft zu filtern und selbst die Pflanzen befinden sich in dieser Beziehung in einer absoluten Mangelsituation obwohl sie 2,8 Millarden Jahre Zeit hatten um ihre Technik zu optimieren. Es wird eine Weile dauern, bis wir es genauso gut oder gar besser machen.
hmm was hälst du von verbrennen von organischen abfällen
(holz… pflanzen…) unter luftabschluss,wie die alten holzvergaser…,
um an den kohlenstoff zu kommen? was passiert wenn man wasserstoff durch einen aktivkohlefilter pumpt?
ciao von
vinz
hmm was hälst du von verbrennen von organischen abfällen
(holz… pflanzen…) unter luftabschluss,wie die alten
holzvergaser…, um an den kohlenstoff zu kommen?
Köhlerei wird eigentlich nur noch betrieben um Holzhohle zum Grillen herzustellen. Energetisch ist dieses Verfahren völlig ineffektiv, weil der gesamte Wasserstoff verloren geht. Heutzutage zieht man es vor Biomasse durch Reformation (mit 50%igem Wirkungsgrad) in Methanol umzuwandeln. Auf diese Weise kann man auch den in der Biomasse enthaltenen Wasserstoff nutzen.
was passiert wenn man wasserstoff durch einen aktivkohlefilter pumpt?
Das kommt auf die Bedingungen an. Bei hohen Temperaturen und Drücken von mehreren hundert Atmosphären entsteht Methan. Ansonsten pumpt man nur Wasserstoff durch Aktivkohle.
hallo
mein gedanke war und ist eine möglichkeit zu finden den solarstrom (oder die solarenergie) irgendwie zu speichern.
bsw den daraus gewonnenen wasserstoff auf ungefährlichere art
zu lagern als gasförmig… gibt es nichts mit was der wasserstoff
sich verbindet und daraus zb alkohol wird? sorry bin halt laie mit
vielen ideen. für den alkohol fehlt halt dar kohlenstoff.aber wie kriege ich den auf einfach… mit dem H zusammen?
mein gedanke war und ist eine möglichkeit zu finden den
solarstrom (oder die solarenergie) irgendwie zu speichern.
bsw den daraus gewonnenen wasserstoff auf ungefährlichere art
zu lagern als gasförmig… gibt es nichts mit was der
wasserstoff sich verbindet und daraus zb alkohol wird?
sorry bin halt laie mit
vielen ideen. für den alkohol fehlt halt dar kohlenstoff.aber
wie kriege ich den auf einfach… mit dem H zusammen?
Das war mir schon klar. Die entscheidende Frage ist, in welchem Umfang das geschehen soll.
Wenn du in industriellem Maßstab Methanol herstellen willst, ist das kein Problem. Die Reaktionen habe ich genannt und die entsprechenden Industrieanlagen sind vorhanden. Der Haken an der Sache ist, daß Du den Kohlenstoff nicht so einfach aus der Luft filtern kannst. Statt dessen mußt Du ihn aus Kohle, Erdöl oder Kalk holen und würdest ihn bei der Verbrennung des Methanols als Kohlendioxid in die Atmosphäre blasen. Damit wäre die ganze Sache aber sinnlos, weil die Solarenergie ja nur dadurch Sinn macht, daß sie emissionslos ist (wirtschaftlich kann sie mit fossilen Energieträgern nicht konkurrieren).
Bestenfalls könnte man sich ein Recycling von Industrieabgasen vorstellen. So könnte man das Kohlendioxid, welches von einem konventionellen Kraftwerk produziert wird in Methanol umwandeln. Damit würde man den Kohlendioxidausstoß zwar nicht vollständig beseitigen, aber man könnte ihn auf die Hälfte reduzieren.
Wenn Du das Ganze privat machen willst, dann sehe ich schwarz. Die Reaktionen laufen nämlich nur bei Drücken von mehreren hundert Atmosphären. Selbst wenn Du es schaffen solltest, eine Anlage zu basteln, die das leistet, würdest Du dafür kaum eine Betriebsgenehmigung bekommen. Wenn es eine einfache Möglichkeit gäbe, Wasserstoff zu speichern, dann wäre diese schon längst umgesetzt.
hmm was hälst du von verbrennen von organischen abfällen
(holz… pflanzen…) unter luftabschluss,wie die alten
holzvergaser…, um an den kohlenstoff zu kommen?Köhlerei wird eigentlich nur noch betrieben um Holzhohle zum
Grillen herzustellen. Energetisch ist dieses Verfahren völlig
ineffektiv, weil der gesamte Wasserstoff verloren geht.
Heutzutage zieht man es vor Biomasse durch Reformation (mit
50%igem Wirkungsgrad) in Methanol umzuwandeln. Auf diese Weise
kann man auch den in der Biomasse enthaltenen Wasserstoff
nutzen.
Das stimmt ja wohl nicht ganz. Die Vergasung von Biomasse mit Erzeugung eines wasserstoffreichen Gases und anschließender Nutzung derzeit noch in Gasmotoren, hoffentlich recht bald in Brennstoffzellen, ist sehr wohl effizient und wirtschaftlich.
Der energetische Wirkungsgrad liegt weit über den 50% der Methanol-Reformierung. Die Erzeugung von Methanol mag zwar für Kraftstoffe interessant sein, für die Energieerzeugung (Strom und Wärme) ist sie unwirtschaftlich.
Die Vergasung (z.B. D.M.2-Verfahren, zu finden unter http://www.biomassen.de) ist ein drucklos arbeitendes Verfahren, bei dem je nach Einsatzstoff ein über 60%-Volumenprozent Wasserstoff enthaltendes Gas entsteht. Das Gas hat einen Heizwert von über 10 Mj/kg.
Ingo
Die Vergasung von Biomasse mit
Erzeugung eines wasserstoffreichen Gases und anschließender
Nutzung derzeit noch in Gasmotoren, hoffentlich recht bald in
Brennstoffzellen, ist sehr wohl effizient und wirtschaftlich.
Erstens hat Vergasung von Biomasse wenig bis nichts mit Köhlerei zu tun und zweitens ist sie nur deshalb effektiver als die Methanherstellung, weil dabei auch der Kohlenstoff (der bei der Methanherstellung mangels Wassestoff zurückbleibt) in Form von Kohlenmonoxid genutzt wird. Wenn man den bei der Methanherstellung verbleibenden Rückstand verheizt, kommt man insgesamt auf denselben Energiegwinn. Das kann auch nicht anders sein, weil in beiden Fällen dasselbe Ausgangsmaterial (Biomasse) verwendet wird und dieselben Produkte (Kohlendioxid und Wasser) entsehen.
Eine Nutzung der Vergasungsprodukte in Brennstoffzellen wäre übrigens nicht sehr wirtschaftlich, weil dort momentan (und in absehbarer Zukunft) nur der Wasserstoff verbrannt wird und die bei der Verbrennung des Kohlenstoffs entstehende Wärme ungenutzt verloren geht. Angesichts der Tatsache, daß der Kohlenstoff in einem handelsüblichen Kohlenwasserstoff einen höheren Brennwert hat als der zugehörige Wasserstoff wäre das also keine gute Idee.
Die Erzeugung von Methanol mag zwar für
Kraftstoffe interessant sein, für die Energieerzeugung (Strom
und Wärme) ist sie unwirtschaftlich.
Da es ursprünglich um Lagerung und Transport von Wasserstoff aus Solaranlagen ging, bezogen sich meine Ausführeungen hauptsächlich auf mobile Verbraucher. Bei stationären Anlagen wäre das pure Energieverschwendung, weil man den Wasserstoff dort viel günstiger in molekularer Form zwischenlagern kann.
Leider muss ich Dir nochmals widersprechen.
Bezüglich der Köhlerei hattest Du selbst auf den Vorschlag der Vergasung von Cosma Vincenzo damit reagiert.
Insbesondere wenn der Kohlenstoff der Biomasse umgesetzt würde zu CO wäre eine Vergasung unwirtschaftlich und problembeladen.
Hier liegt nämlich ein Teil der Ursachen mit denen kleine Anlagen bisher zu kämpfen hatten.
Worauf will ich hinaus?
Im Gegensatz zu Kohle hat Biomasse einen Anteil an Flüchtigen von ungefähr 75 Massenprozenten. D.h. bleiben bei der Kohle nach der Entgasung noch 75% Koks, bliben bei Biomasse weniger als 25% Koks(bei 2% Asche).
Also wäre eine Umsetzung des Kokses zu CO mittels Luft eine unnötige Verdünnung des Vergasergases (Senkung des Heizwertes von >10 Mj/m³ auf 55 elektrischer Wirkungsgrad. Das ist energetisch hochinteressant und die Wirtschaftlichkeit nur noch eine Frage von einigen Jahren. Da eine Reduzierung der Kosten von Brennstoffzellen von derzeit 10 - 15.000 DM/kWelektrisch auf unter 6.000 DM zu erwarten ist.
Die Vergasung von Biomasse mit
Erzeugung eines wasserstoffreichen Gases und anschließender
Nutzung derzeit noch in Gasmotoren, hoffentlich recht bald in
Brennstoffzellen, ist sehr wohl effizient und wirtschaftlich.Erstens hat Vergasung von Biomasse wenig bis nichts mit
Köhlerei zu tun und zweitens ist sie nur deshalb effektiver
als die Methanherstellung, weil dabei auch der Kohlenstoff
(der bei der Methanherstellung mangels Wassestoff
zurückbleibt) in Form von Kohlenmonoxid genutzt wird. Wenn man
den bei der Methanherstellung verbleibenden Rückstand
verheizt, kommt man insgesamt auf denselben Energiegwinn. Das
kann auch nicht anders sein, weil in beiden Fällen dasselbe
Ausgangsmaterial (Biomasse) verwendet wird und dieselben
Produkte (Kohlendioxid und Wasser) entsehen.Eine Nutzung der Vergasungsprodukte in Brennstoffzellen wäre
übrigens nicht sehr wirtschaftlich, weil dort momentan (und in
absehbarer Zukunft) nur der Wasserstoff verbrannt wird und die
bei der Verbrennung des Kohlenstoffs entstehende Wärme
ungenutzt verloren geht. Angesichts der Tatsache, daß der
Kohlenstoff in einem handelsüblichen Kohlenwasserstoff einen
höheren Brennwert hat als der zugehörige Wasserstoff wäre das
also keine gute Idee.
Ich vergass leider noch darzustellen, aus welchem Grunde Vergaser bei denen der Biomassekoks auch vergast wird, mit Problemen kämpfen.
Bei der Vergasung des Kokses entstehen eine große Menge CO und langkettiger Kohlenwasserstoffe. Diese Kohlenwasserstoffe bilden in Abhängigkeit vom CO-Gehalt, Temperatur und Verweilzeit große Mengen an Teeren. Diese zu zerstören ist in nachfolgenden Anlagenteilen kaum gelungen. Bisherige Anlagen zur Biomassevergasung waren glücklich im Reingas unter 200mg/m³ Teer zu haben. Darüber hat kein Motorhersteller (BHKW) mehr eine Garantie übernommen.
Bisher scheiterten, bis auf die Wirbelschicht, alle genau daran.
Wasserstoff zu lagern und zu transportieren ist ungefährlicher als gleiches mit Benzin, Methanol oder so weiter. Das Problem beim Wasserstoff ist die bisher angewandte Methode bei hohen Drücken und niedrigen Temperaturen. Durch Aufheizung/Erwärmung nimmt das Volumen oder der Druck halt immer mit 1/273 zu. Der Druck muss aber konstant gehalten werden. So muss man Wasserstoff entweichen lassen.
Im Ruhrgebiet und im Main/Rhein-Gebiet gibt es teilweise seit mehr als 50 Jahren ein Wasserstoffverbundsystem über Rohrleitungen.
Bisher ist nie etwas passiert.
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
hallo
also nochmal mein grundgedanke ist eine bessere verwertung oder nutzung von sonnenenergie (niedrigenergiehaus… auto…?
im winter ist das nur mit photozellen(licht) möglich…
aber wohin mit dem im sommer gespeichertem wasserstoff?
meines wissens ist ein drucktank für wasserstoff eine komplizierte
und teure sache und gefährlich… zumal pro tag bis zu 15% entweichen kann,deshalb mein vorschlag in methanol umzuwandeln für die speicherung…das würde auch für das (normale) auto wirtschaftlicher sein man denke an die teuren brennstoffzellen. hat jemand eine idee wie man wasserstoff in einer wirtschaftlicheren form speichern kann.
noch zum thema solarzellen: was haltet ihr von den grätzelzellen
wird da was tolles unterdrückt,oder nur schwindel aufgepauscht?
danke für die antworten
vinz
Leider muss ich Dir nochmals widersprechen.
Bezüglich der Köhlerei hattest Du selbst auf den Vorschlag der
Vergasung von Cosma Vincenzo damit reagiert.
Da muß ich Dir wiedersprechen. Cosma Vincenzo hat gefragt, ob es ein Verfahren zur Vergasung von Biomasse gibt um an den Kohlenstoff heranzukommen. Dieses Verfahren nennt sich Köhlerei und ich habe ihm wahrheitsgemäßt geantwortet, daß dieses verfahren zu unwirtschaftlich ist und moderene Verfahren (die Methanolgewinnung durch Reformation habe als Beispiel genannt, weil Methanol zum Thema der Diskussion gehört) viel geeigneter sind.
Also wäre eine Umsetzung des Kokses zu CO mittels Luft eine
unnötige Verdünnung des Vergasergases (Senkung des Heizwertes
von >10 Mj/m³ auf
also nochmal mein grundgedanke ist eine bessere verwertung
oder nutzung von sonnenenergie (niedrigenergiehaus… auto…?
im winter ist das nur mit photozellen(licht) möglich…
aber wohin mit dem im sommer gespeichertem wasserstoff?
Muß es denn unbedingt Wasserstoff sein? Man kann doch auch andere Energieträger durch Elektrolyse herstellen. Spontan fällt mir da eine Variante ein, die allerdings nicht ganz ungefährlich ist:
Anstatt Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen, produziert man metallisches Natrium durch Schmelzflußelektrolyse von Natriumhydroxid (Castner-Verfahren).
NaOH → Na + ½H2↑ + ½O2↑
Den Wasserstoff kann man kurzzeitig zwischenspeichern (z.B. um die am Tag produzierte Überschußenergie nachts zu verwenden) und unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit ist das Metall beliebig lange lagerbar. Will man die gespeicherte Energie nutzen, setzt man das Natrium mit Wasser zu Wasserstoff und Natriumhydroxid um:
Na + H2O → NaOH + ½H2↑
Da das Natriumhydroxid wieder elektrolytisch zerlegt werden kann, läuft das Natrium innerhalb der Apparatur im Kreislauf.
Dies ist nur ein Beispiel, welches wegen der Gefährlichkeit des Natriums und seiner schwer zu beherrschenden Reaktion mit Wasser kaum technisch umsetzbar ist. Aber mit etwas gutem Wille wird man genügend Reaktionssysteme finden, die wesentlich besser geeignet sind, als ein Kreislauf auf der basis von molekularem Wasserstoff. Wegen der hohen Mineralölsteuer ist es bereits heute deutlich wirtschatlich, elektrolytisch hergestelltes Aluminium mit Wasser gemäß
Al + 3H2O → Al(OH)3 + 1½H2↑
zu Wasserstoff umzusetzen, und mit diesem einen Motor zu betreiben. Selbst Autohersteller wie BMW haben sich für dieses Verfahren interessiert und eine Marteinführung nur wegen der Probleme mit dem kolloid anfallenden Aluminiumhydroxid verworfen.