Interessante Entwicklung; Wasserstoff als Paste
https://www.pro-physik.de/nachrichten/paste-speichert-wasserstoff
"Fraunhofer hat eine Wasserstoffpaste entwickelt die eine höhere Energiedichte wie ein 700Bar-Drucktank hat!"
"Ende 2021 will man schon bis zu 4Tonnen im Jahr produzieren."
Ist ein überaschender Ansatz und könnte das Wasserstoffauto wieder puschen.
Was haltet ihr davon?
47 Antworten
Das erinnert mich an den Film Demolition Man mit Stallone (mit den Muscheln als Klopapier), hat viele Parallelen zur heutigen Zeit, über ein altes Muscle Car wird die Nase gerümpft, aber die modernen Autos fahren nicht mit Strom, sondern mit Powergel.
Egal was das Auto der Zukunft sein wird, ich glaube nicht, dass es ein Batterie-Auto sein wird, die Nachteile sind in Summe zu groß, irgendwann wird es eine bessere Alternative geben, sei es ein Powergel aus Wasserstoff oder synthetisches Benzin aus Algen, oder irgendwas anderes, der 6 Zentner Akku wird es nicht sein.
Langfristig sehe ich Wasserstoff, damit meine ich aber in 50-100 Jahren. Nämlich dann, wenn wir elektrischen Strom im Überfluss CO2-Neutral herstellen/ernten können. Sprich entweder regenerativ, oder aus Kernfusion (wobei da auch radioaktive Abfälle entstehen). Mittelfristig, für unsere und die nächste Generation wird's der Akku sein.
Die Paste finde ich insofern interessant, das man nur die Hälfte des H2 gasförmig braucht, die andere Hälfte kommt ja aus der Reaktion mit Wasser. Das allein wäre schon mal eine enorme Energieeinsparung auf Seite der H2-Herstellung. Die Frage ist eben, wieviel Energie braucht es um den gasförmigen H2 mit dem Magnesiumhydroxid zu verheiraten? Hier wird gesprochen von 350°C, das deutet schon auf eine ordentliche Energiemenge hin.
Grüße,
Zeph
@Zephyroth die praktische Umsetzung ist eine Sache... Die 350° ließen sich problemlos mit Biogas erreichen (1 l Biogas-Tank für die "Zündtemperatur"😉. Damit kann man durchaus die Reaktion starten - und ein Minütchen bis einige Sekunden vor jedem Start sind zumutbar (z.B. zum nachdenken, ob man überhaupt los muss). Man könnte auch per Fernbedienung/App das Auto startklar machen, ohne Zeit zu verlieren. Ich spekuliere nur - aber für eine Initialzündung klimaneutrale 350°C aufzubringen ist das geringste Problem.
==== zu vorherigen Einwänden ====
Übrigens mit dem Tempo 190 usw... Für H2-Motoren: egal. Das Tempolimit kommt so sicher wie der Tod. Es wird nur nach einer "Begründung" gesucht, mit der die nächste Wahl zu überstehen ist.
Man stelle sich aber ein anderes Szenario vor: man führt Tempo 130 ein, aber schließt alle anderen Tempolimits auf der Autobahn aus (keine Schilder, kein Stau, keine Baustellen). Dann fährst Du mit einem Schnitt von 130 km/h A nach B, hoch effizient und drastisch schneller, als in 99,999% der Fälle aktuell auf Langstrecke möglich ist. Heißt: Du wärst mit einem Tempolimit 130 km/h tagsüber bis zu mindestens 40 km/h und bis zu 50 km/h im Schnitt schneller als aktuell möglich. Für mich wäre das ein Traum. Das schnelle Fahren ist doch erst "nötig" wegen der ganzen Limits auf 60-80 km/h auf der Autobahn, um am "Ende" auf einen Schnitt von 90 - 110 km/h zu kommen.
Zu einer Verkehrswende gehört auch eine Verbesserung der Organisation (Bringschuld des Staates), nicht nur das Herumdoktern an Antrieben.
Die Wasserstoffpaste ist übrigens nicht schlecht - als Technologieträger - aber ich sehe keine breite Anwendung. Der lokale Rohstoffeinsatz ist gewaltig. Da müsste ein Pfandsystem für Magnesium geführt werden - wir brauchen das Zeug auch als Lebensmittelzusatz jetzt nicht unbedingt unkontrolliert in der Natur....
Ich halte es auch für einen Fehler, Lösungen als allgemeingültig zu erklären. Eine Lösung muss immer zur Aufgabe passen. Verschiedene Aufgaben haben verschiedene Lösungen. Eine Grundeigenschaft der Evolution ist übrigens, die Lösung schon zu haben, BEVOR die Aufgabe gestellt wird. Das heißt, die Wasserstoffpaste ist erst einmal eine Lösung ohne Aufgabe dazu, also ein Evolutionsschritt noch ohne Ökossystem dazu. Vielleicht kommt die Aufgabe noch, und dann ist die Lösung schon da. Wir können über Motorroller oder stationäre Anwendungen spekulieren, das konkrete Einsatzszenario ist definitiv noch nicht durch das Engineering durch, und wir wollen keine Cola-Flasche zum Hammer machen - oder?
Zitat:
@xis schrieb am 04. Feb. 2021 um 12:27:39 Uhr:
Das Tempolimit kommt so sicher wie der Tod. Es wird nur nach einer "Begründung" gesucht, mit der die nächste Wahl zu überstehen ist.
Sehe ich auch so. Allerdings hat die Mehrheit der Wähler mit einem TL kein Problem (mehr). Eher die Autolobby (noch) und deren Bauchrednerpuppe im Verkehrsministerium. Aber auch das wird sich ändern...
Ähnliche Themen
Man benötigt die 350 Grad nicht für die Reaktion der Powerpaste zu H2, sondern für die Herstellung der Powerpaste.
Zitat:
@Xentres schrieb am 4. Februar 2021 um 12:41:18 Uhr:
@xisMan benötigt die 350 Grad nicht für die Reaktion der Powerpaste zu H2, sondern für die Herstellung der Powerpaste.
Das ist weniger als Hälfte von dem, was man für Aluminium braucht :-D
Alles gut. Die 350°C sind handhabbar. Man muss ja nur 1x aufwärmen, danach "nur" die Temperatur zuführen, die für das neue Material benötigt wird. Grob überschlagen: 0,27 kW/h pro kg also 10 ct Energiebedarf (Haushaltsstrom) pro 500 km mit dem PKW.
Nur um die Sache mal in Verhältnis zu setzen: der Energieverbrauch eines Entwicklungsstandortes (wo aber nur am PC getippt wird) ist 50kW nach Feierabend und bis zu 90 kW bei Hochlast (Zahlenwerte aus dem Energiemanagement eines Betriebes, wo ich auch bei diesem Thema mitgearbeitet habe). Dabei ist aber NICHTS greifbares rausgekommen, außer einer Reihe von Bytes. :-D
Wer den Energieverbrauch für die 350°C für die gesamte Pasten-Produktion aus eigener Tasche zahlen muss, dem steht kalter Schweiß auf der Stirn. Im industriellen Maßstab sind das Peanuts.
Die 350°C sind ja auch nicht das Problem. Mein Lötkolben hier macht ohne Probleme um die 450°C mit 40W Leistung, der Heissluftföhn 650°C bei 1000W. Die Frage ist, wieviel Energie man braucht um 1kg H2 mit der Paste zu verbinden. Laut den Unterlagen geht's da um 10kg Paste, die durchgewärmt werden müssen.
Grüße,
Zeph
Um 1 kg Magnesium um 1°C zu erwärmen brauchst Du ca. 1 kJ oder ca. 0,27 kWh.
Obige Rechnung von mir mit 500 km stimmt so nicht, weil Du mehr als 1 kg Magnesium brauchst um 1 kg Wasserstoff zu speichern, aber egal, die Größenordnung weicht nicht um eine 10-er Potenz ab.
Für 10 kg Magnesium brauchst Du also 2,7 kWh theoretisch. Praktisch brauchst Du mehr, weil Du Wärmeverluste hast, egal wie gut Du isolierst.
Um den Sud auf Temperatur zu halten, brauchst Du nur so viel Wärme, wie Du Verluste hast (vermutlich entsteht die Paste nicht innerhalb einer Sekunde, sondern dauert ein wenig), das ist aber nicht mehr viel. Temperatur halten ist nicht wie Geschwindigkeit halten. Es gibt keine Widerstände (Luftwiderstand) im klassischen Sinne zu überwinden.
Die Energiemenge, um Wasserstoff aus dem Rohstoff (Wasser? Erdgas?) bis zur Paste zu bringen, ist relevant. Dagegen sind die 350°C für die Paste vernachlässigbar.
Ja, es ist nicht so viel, aber dennoch könntest du richtig rechnen:
Magnesiumhydroxid hat 923J/K*kg.
So wir wollen 10kg um 325K erhitzen. Das ergibt dann
923J/K*kg x 10kg x 325K = 2.999.750J = 833Wh
Grüße,
Zeph
Und wie viel ist das monetär ausgedrückt?
Bei Industriestrompreisen?
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 4. Februar 2021 um 16:57:35 Uhr:
Ja, es ist nicht so viel, aber dennoch könntest du richtig rechnen:Magnesiumhydroxid hat 923J/K*kg.
So wir wollen 10kg um 325K erhitzen. Das ergibt dann
923J/K*kg x 10kg x 325K = 2.999.750J = 833Wh
Grüße,
Zeph
Ich habe mir keine Mühe gegeben - von daher ist meine "Rechnung" ohne Gewähr. Und ich habe Magnesium genommen.
Egal - es ist in Relation nicht viel, so oder so.
Zitat:
@holgor2000 schrieb am 3. Februar 2021 um 15:23:18 Uhr:
Nichts, denn die Menge an Energie, die dafür benötigt wird, ist verschwenderisch hoch.
Lieber gleich die Energie in Elektroautos laden. Einfacher, effizienter, billiger und heute schon zu haben.
Zahlen? Woher? Schon durchgerechnet und verglichen?
Ja, das ging schnell. Wow 8-O
Zitat:
@xis schrieb am 4. Februar 2021 um 12:27:39 Uhr:
Eine Grundeigenschaft der Evolution ist übrigens, die Lösung schon zu haben, BEVOR die Aufgabe gestellt wird.
Woher das? Nach meiner Erkenntnis geschieht die biologische Evolution in Form von Verbreitung einer Variation durch deren Widerstand gegen bestehende Selektion. Die industrielle Evolution hat sich meines Wissens bisher durch Problemlösung und freies Experimentieren vollzogen.
Die Festlegung von Evolution als Anpassung ohne vorher erkennbaren (Selektions-) Vorteil, halte ich für diskussionswürdig und bitte um weitere Information.
Zitat:
@MotorManiac2020 schrieb am 4. Februar 2021 um 08:00:17 Uhr:
Egal was das Auto der Zukunft sein wird, ich glaube nicht, dass es ein Batterie-Auto sein wird, die Nachteile sind in Summe zu groß, irgendwann wird es eine bessere Alternative geben, sei es ein Powergel aus Wasserstoff oder synthetisches Benzin aus Algen, oder irgendwas anderes, der 6 Zentner Akku wird es nicht sein.
Die Batterie der Zukunft wird also ganz sicher 6 Zentner haben, während sich Wasserstoff und künstliches Benzin (immer noch Abgase in der Luft) ausentwickelt und durchgesetzt haben werden?
Und welche Nachteile in Summe noch? Wird es ebenso unausweichlich der Akku mit Lithium und Kobalt sein?
Das ist eine gefärbte Glaskugel, würde ich sagen.
Eine so universell einsetzbare Energieform wie Strom wird schwieriger, denke ich.
Und was macht die Brennstoffzelle?
Die Batterie als Ende und einzige Form der Entwicklung des Energiespeichers anzusehen, ist also die einzig richtige Ansicht?