Rein-Wasserstoffproduktion aus Erdgas ohne Energieverschwendung


Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
In den Methan-Brennstoffzellen wurde bisher das Erdgas vollständig verbrannt, wobei der hohe Energiegehalt des Kohlenstoffanteils völlig ungenutzt blieb. In Potsdam wurde mit Hilfe von Flüssigmetall nun ein Prozess entwickelt, in dem vom Methan, ohne den Kohlenstoff zu verbrennen, sauberes H2 abgetrennt wird, der dann unsere reinen Wasserstoff-Brennstoffzellen versorgt.
Besonders interessant: der Kohlenstoff fällt in fester Form als hochreiner Graphit an, der in der Industrie hoch begehrt ist.
Der Kohlenstoff kann also auch verlustfrei getrennt verbrannt werden, nur, dazu ist er zu wertvoll. In Atomreaktoren englischer Bauart benötigt man große Mengen Reaktorgraphit.

Das Verfahren, Kohlenwasserstoffe nur partiell zu verbrennen , kennen wir alle: verbrennt man einen beliebigen Brennstoff unter Sauerstoffmangel, rußt er, Kohlenstoff bleibt übrig. Das kennen wir von Kerzen mit zu langem Docht oder, wenn wir den doppelten Aufwand betrachten, mit dem in unseren Gasherden und Lötbrennern Gas mehrfach mit Luft vorgemischt wird, um gerade diese Kohlenstoffentstehung zu unterdrücken.

Bei einem unserer aktivsten Elektroautomobilisten konnte ich an seinem Holzofen eine eingebaute Lambdasonde bewundern, mit deren Hilfe die vollständige Verbrennung der Kohlenwasserstoff kontrolliert wird.

Auf dem Gebiet unserer Energieversorgung wird sich also nun einiges tun...

Verlustfreie Wasserstofferzeugung

Da reine Wasserstoffbrennstoffzellen mit einem Wirkungsgrad von über 60% arbeiten, bedeutet dies einen gewaltigen Fortschritt für die Schonung von Resourcen.
 
Wertungen: Berlingo-98

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Über den fast verlustfreien Kohlenstoffentzug aus dem Erdgas habe ich noch einmal nachgedacht:
Um den Prozess zu verstehen, genügt es, sich über die chemischen Vorgänge im Hochofen zu informieren.

Hochofenprozesse

Im Gegensatz zum sauerstoffhaltigen Erz verwendet man hier die reine, bereits verhüttete Metallschmelze.
Bei den hohen Temperaturen wird das Methan zulegt, der Kohlenstoff löst sich in der Metallschmelze und wird beim Abkühlen wieder ausgeschieden. Die pro Kohlenstoffatom freigesetzten vier Wasserstoffatome gehen, insbesondere bei der hohen Temperatur, keinerlei Bindung mit dem flüssigen Metall ein und entweichen in reiner Form als Gas.
Es geht keinerlei Energie verloren, denn die geringe entstehende Abwärme verwendet man zum Heizen. Den hochreinen Kohlenstoff kann man nach Belieben weiterverwenden, für den Winter aufbewahren oder direkt verbrennen.
Es war mir immer ein Rätsel, wo man den vielen Wasserstoff herbekommen wollte, um Millionen Brennstoffzellenautos zu füttern
Jetzt wissen wir es: die überall anzutreffenden Unkenrufe gegen Tesla sind nicht substanzlos und ich hatte mich geirrt, als ich auf der diesjährigen Hannovermesse kritisierte, dass für meine Probefahrten fast ausschließlich nur Brennstoffzellenautos zur Verfügung standen.
Die Herstellung von reinem Wasserstoff ist so einfach und der Rohstoff ist überreichlich vorhanden. Schon Römer , Germanen und andere Völker vor ihnen beherrschten die Grundlagen der dafür notwendigen Technik, hatten aber keine Verwendung für den bei Sauerstoffmangel freigesetzten Wasserstoff.
Deren Fahrzeuge wurden noch mit reiner Sonnenenergie aus reinen pflanzlichen Kollektoren und tierischen Energieumsetzern betrieben.

1kg Wasserstoffgas enthält 33 kWh Energie, bei 60% Wirkungsgrad 20 kWh elektrische Energie. Der Rest heizt das Fahrzeug im Winter.
1 kg Wasserstoff nimmt unter Normaldruck und -Temperatur ca 15 m³ Rauminhalt ein, bei Verflüssigung etwas mehr als 15 Liter und bei 700bar etwa 30 Liter.
Gewichts- und volumenmäßig also ein Riesengewinn gegenüber der verlustreichen Kette Wärmekraftwerke, Stromverteilung- Laden-und Entladen bei batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen.
Wasserstofftanken geht sehr schnell vor sich.

Ziemlich genau 2/3 des Energiegehalts des Methans sind nach der Trennung im Wasserstoff enthalten, mehr als 40% werden also in der Brennstoffzelle in Strom umgesetzt. 1/3 bleibt im entstehenden, speicherbaren Kohlenstoff erhalten.
Das verlustreichste Glied in der Kette ist dann die Brennstoffzelle mit ca 27% Verlust , bezogen auf Methan, 40% bezogen auf den Wasserstoff.
Eine Kuh beschenkt uns täglich mit ca 200 Liter Methangas, aus dem 400 Liter Wasserstoff entstehen. Bei einem Verbrauch von 15kWh/100km reicht eine Kuh also aus, das Fahrzeug mit etwa 1,5kWh Strom zu versorgen, genug für 10 km Fahrstrecke pro Tag. Immerhin 3650 km im Jahr.
Aus anderen Gründen ist jedoch nicht damit zu rechnen, dass uns in Zukunft Kuh-Elektroautogespanne auf der Autobahn begegnen werden. Allenfalls Elektrofahrradfahrer dürften sich mit dem Gedanken anfreunden. Bauern mit 30 Kühen im Stall sind hingegen völlig energieautark mit der deutlich effektiveren Methanproduktion durch aus den Kühen ausgelagerten Biogasreaktoren, die schon heute im großen Maße in das allgemeine Gasnetz einspeisen, überall auf dem Lande zu sehen sind und bereits ca 10% unseres Energiebedarfs decken.

Literatur zum "neuen" wiederentdeckten Verfahren
 
Zuletzt bearbeitet:

Anmelden

Neue Themen