Silanöl, Benzin aus Sand
Hallo Leute!
Hab vor einiger Zeit mal ein Buch von einem Deutschen Forscher namens Peter Plichta gelesen, in dem er meint aus Silizium bzw. Sand einen Treibstoff herstellen zu können. Weiss irgendwer in welchem Stadium sich diese Entwicklung zur Zeit befindet oder ob das eine Finte war? Würd mich echt interessieren, in dem Buch klang das ganze eigentlich recht plausibel!
Mfg Bob
37 Antworten
Er schreibt dass das Konzept steht und eigentlich machbar ist. Allerdings fehlt im das Geld und Sponsoren die das Ganze vorantreiben. Er hat das anscheinend schon getestet. Allerdings ist das jetzt sicher schon 3 Jahre her dass das Buch rausgekommen ist.
Naja, zwischen "eigentlich machbar", "Konzept steht" und der Realisierung können schon noch ein paar unlösbare Probleme liegen ...
Der erste Schritt wäre doch zu zeigen, dass man die benötigten Silane einigermaßen vernünftig herstellen kann. Das dürfte nicht allzu schwierig sein, da das garantiert schon mal jemand gemacht hat. Und er hat sie ja wohl auch schonmal gesehen und untersucht, sonst wüßte er ja nicht, daß sie "entgegen der gängigen Lehrmeinung" nicht explosiv sind.
Und dann sollte er eben auch in der Lage gewesen sein, einen Hobby-Verbrennungsmotor damit zu füttern, der damit gelaufen ist (irgendwie). Wenn das zutrifft, würde ich sagen, prima, Konzept steht.
Von da aus wirds dann natürlich richtig teuer, aber er muß doch zumindest geschrieben haben, ob er soweit gekommen ist.
War er so weit?
triplett
Tja laut Buch hat er das bereits hingekriegt. Er hat die Silane hergestellt und damit nen modifizierten Verbrennungsmotor betrieben. Also steht das Konzept. Nur fehlen ihm wie gesagt Investoren die helfen das Projekt voranzutreiben und entsprechende Tests zu machen. Irgendwie setzen alle eher auf Brennstoffzelle und Hybridantriebe.
Servus Zusammen,
aber ich halte das - ähnlich wie Qwertzuiopü300 - ebenfalls für absoluten Quatsch.
Klar geht es hier um alternative Kraftstoffe, aber die sollen doch auch Sinn machen in Hinblick auf Gewinnung, Nutzung und Entsorgung, oder?
Also, wenn man sich die Silizium-Herstellung für die Halbleiterindustire anschaut, dann sieht man, daß da sehr wohl Sand in Form von Quarzsand verwendet wird. Davon müßten wir auf der ERde mehr als genug haben...
Allerdings benötigt man zur Herstllung von Si verdammt viel Energie: 2000 °C im elektrischen Ofen (unter Hilfe eines Lichtbogens). Da stellt sich die Frage, woher kommt die Energie für ein solches nicht gerade wirtschaftliches Verfahren, da das Entstehende Silizum noch durch Nebenprodukte wie Siliciumcarbid verunreinigt ist.
Nun zur Herstellung der Silane, den Analogen zur den Alkanen - unserem Gas und Benzinantrieb. Um aus Silizum diese herzustellen ist wiederum - wenn auch weniger - Energie nötig. Zudem kommt, daß man auch auf halogenierte Zwischen-/Nebenprodukte zurückgreifen müßte. Da bin ich mir aber nicht 100 % sicher, ob das die einzige Möglichkeit ist; bei Bedarf recherchiere ich das. Jedenfalls sind halogenhaltige Verbindungen heutzutage nicht gerade sehr zweckmäßig.
Zur Anwendung kann ich nur eines sagen, nämlich daß Silane schon bei geringsten Spuren von Sauerstoff mit diesem zurück zu Quarzsand (SiO2) reagieren. Und da bedarf es keiner Zündkerze oder erhöhten Temperaturen. Nicht daß die Lagerung im Tank sehr anspruchsvoll ist, nein auch der Motor müßte sehr ausgeklügelt sein, damit nicht Luftsauerstoffe "aus Versehen" da reinkommt. Das wäre dann keine lustige Sache mehr, denn die Energie, die vorher in die Herstellung gesteckt wurde, würde dann frei werden - alles in allem eine explosive Mischung. Ich weiß es zwar nicht, aber ich könnte mir sogar vorstellen, daß Silane als Gefahrgut eingestuft werden. Man stelle sich Millionen von Gefahrguttransporten auf den Straßen mal vor.... :-)
Die Endprodukte: Stimmt, es kommt nur SiO2 raus. An und für sich kein Problem, sollte man meinen. Ich will hier nur eines erwähnen: Asbest ist auch SiO2. Selbst wenn die Probleme bei Herstellung, Lagerung und Anwendung überwindet werden würden (ich glaube in 100 Jahren nicht daran), käme sicherlich ein neunmalkluger Politiker mit der Asbestdiskussion daher.
Ich hoffe, ich konnte etwas zu diesem Thema beitragen. By the way, ich bin Chemiker...
Grüße
schrom
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Moin Schrom ...
Ich auch ...
Die Herstellung kurzkettiger Silane hat der Herr SELBST in seiner Promotion erarbeitet ... Da er da offenbar auch patentrechtlich beteiligt ist, hat er ja ganz eindeutig entsprechende interessen.
Und seine Daten sind zweifelhaft, die wurden schon mehrfach von anderen Wissenschaftlern durchgerechnet.
PRINZIPIELL ... gehen ... JA ... realisierbar ... unsinnig, weil der Sprung nach Vorne nicht gegeben ist.
Übrigens sind diese Silane nicht so kritisch was Oxidation angeht. Also begrenzte Zeit sind sie lagerfähig.
Weiterhin 😉 Kein Pro von mir.
MFG Kester
Dass das Ganze nicht die Lösung unserer Energieprobleme darstellt, ist ja klar. Ich hätte jetzt nur erwartet. dass in dem Buch eine Antwort auf die Frage gegeben wird, welche sensationellen Vorteile denn nun die Silane gegenüber Benzin haben, wenn es um das Zeitalter "nach dem Erdöl" geht - denn dass man Alkane/Aromaten mit entsprechendem Energieeinsatz auch herstellen kann, ist ja bekannt. Wenn es da keinen wirklich durchschlagenden Vorzug gibt, der auch gegenüber Wasserstoff und sonstigen Energieträgern sticht, ist der Silaneinsatz völlig unsinnig, und grade das sollte der Herr in seinem Buch ja wohl erläutern, wenn er ernst genommen werden will ...
@rotherbach: bis da was fertig entwickelt ist, dürfte sein Patent auf jeden Fall abgelaufen sein ...
@schrom: geht er im Verfahren wirklich über Si? Die halogenierten Zwischenprodukte sind nicht das Problem, mit entsprechenden Verbrennungsanlagen in EU / USA sowieso nicht und in China interessiert sich für Umweltschutz eh kein Schwein (NOCH!).
Ausserdem: auch heutiges Benzin ist ein Gefahrstoff ...
triplett
Moin,
Wenn er immer BRAV an der Fortentwicklung beteiligt ist 😉 dann wird er ja immer auf Folgepatenten auftauchen. Das ist denke Ich auch seine Idee dahinter, denn er taucht ja immer wieder mit auf.
Problem ist, Silane sind zum Teil giftig, im Gegenzug zu den in Kraftstoff verwendeten Kohlenwasserstoffen.
Vorteil wäre natürlich, ähnlich wie bei Ethanol oder Methanol ... das die Infrastruktur erhalten bleiben könnte. Aber ich denke, die gesundheitlichen Risiken. sowohl beim Umgang mit Silanen als auch die Verbrennungsprodukte rechtfertigen es absolut nicht.
MFG Kester
Hm da sind doch noch einige interessante Meinungen gekommen. Ich glaub dass es sowieso nie die Lösung für unsere Energieprobleme geben wird.
Aber naja, man muss die Ansätze im Auge behalten. Ich finds interessant aber glaub auch dass das ganze eher in andere Richtungen gehen wird.
Moin,
Nunja ... Ansätze für unsere Energieprobleme gibt es ja einige. Sicherlich sind die Forschungen noch immer nicht soweit fortgeschritten, wie man sich das wünschen mag, aber das ist halt ein sehr komplexes Thema.
Im Moment ist die sinnvollste Massnahme unseren Energieverbrauch durch effizientere Energieverbraucher zu reduzieren. Das heißt Häuser generell mit Solarzellen zum Wasserheizen und Stromgenerierens auszurüsten, Autos mit Solarzellen z.B. für die Klimaanlage ausrüsten, verstärkt Hybridfahrzeuge einzusetzen. Da wo es möglich ist, Elektrofahrzeuge einsetzen, da Kraftwerke deutlich effizienter Arbeiten als Ottomotoren.
Und dann verstärkt an der Nutzung Brachliegender Flächen forschen, die hohe Wind- und Sonnengarantien haben, und dort die gewonnene Energie z.B. in Wasserstoff oder anderes zu speichern (Spielt eigentlich ja keine Rolle, solange die Schadstoffemmission gut ist!).
Damit werden wir wohl nicht ganz wegkommen von fossilen Brennstoffen (jedenfalls in Absehbarer Zukunft), aber wir können unsere Ressourcen strecken, bis wir z.B. in der Lage sind "saubere" und "ungefährliche" Nuklearenergie zu gewinnen (Ich denke da an Fusionsenergie, aber das wird noch ein sehr langer Weg sein!).
MFG Kester
Zitat:
Original geschrieben von triplett
Dass das Ganze nicht die Lösung unserer Energieprobleme darstellt, ist ja klar. Ich hätte jetzt nur erwartet. dass in dem Buch eine Antwort auf die Frage gegeben wird, welche sensationellen Vorteile denn nun die Silane gegenüber Benzin haben....
triplett
Der eine Vorteil ist doch eine wesentlich höhere energiedichte bei einer Schadstoff Null Bilanz. Dazu gehört nur eine Umweltverträgliche (Fusionkraftwerk, Unterwassergezeitenkraftwerk, Solarkraftwerk) Energieträger Produktion. Man könnte sogar den bei der Verbrennung anfallenden Sand beim Kraftstofftanken wider abtanken und dem Kreislauf zurückführen. Das Problem währe nur eine Passende Infrastruktur, die einzigen die so was bezahlen könnten währen die Saudis, weil die bei der Öl vörderung durch ihre geringen Vörderkosten den meisten Gewinn einfahren. Die stampfen aber lieber für die zeit nach dem Öl irgendwelche Hotel und Bungalow Freizeitparks aus dem Boden.
Der zweite Vorteil ist der das Silan Triebwerken erst in viel höheren Höhen die Luft zum atmen ausgeht (sie benötigen kein Sauerstoff), wodurch Raumfähren keine riesige mengen Reaktionsmaße für die Triebwerke mitführen bräuchten (weniger ballst + höhere energiedichte = kleinere und leistungsstärkere Raumfähren)
Überhaupt ist die energiedichte sehr interessant, siehe Flugzeuge, die müssen ja allein für den Transport des benötigten Treibstoff gigantische extra mengen Treibstoff mitführen.
Gruß Katsugo
Katsugo, genau so ist es, du kennst dich offenbar aus! Das wollt ich wissen! Super danke!
Bitte halt mich auf dem laufenden wenn sich auf dem Gebiet was neues tut. Kannst mir dann ja ne PM schreiben!
@Katsugo: Hast du Brennwerte von Silanen? Ist der soviel höher als von Benzin?
Hab ich da irgendwas verpasst? Wieso brauchen Silane bei der Verbrennung auf einmal keinen Sauerstoff mehr?
Und "nur" ein Problem der Energiegewinnung? Das genau ist doch das Problem aller Ökokraftstoffe. Wo soll ich soviel Energie herbekommen.
Zudem lässt sich Wasserstoff per Brennstoffzelle mit einem weitaus höheren Wirkungsgrad in mech. Energie umwandeln als irgendetwas bei der Verbrennung.
Gruß Meik
Moin,
Man ... OK ... jetzt hab Ich mich mal hingesetzt und meinen SciFinder bemüht, einige Grundwerke nochmals gewälzt und ein paar "Hausnummern" Rechnungen angestellt.
Die als "höhere Silane" bezeichnete Substanzklasse der siliziumanalogen der Kohlenwasserstoffe wird in der Regel aus einfach herzustellenden Silanen, wie SiH4, oder SiHxCly pyrolytisch in einem Heizrohr zu einem Gasgemisch höherer Silane umgesetzt.
Diese Silane sind in Anwesenheit von Wasser, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor oder Fluor selbstentzündlich und reagieren zum Teil mit sehr hohen Temperaturen ab (um 1200°C), die Tendenz zur selbstentzündlichkeit nimmt jedoch stark mit steigender Kettenlänge ab (Stand in vielen auch aktuellen Lehrbüchern der Chemie ist hier ca. 1975), derzeit wird angenommen, das Silane um 8/9 Atomen Länge nicht mehr entzündlich sind (Hier muss Ich mich bezüglich meiner obigen Aussage korrigieren, Ich war irrtümlich bei siliziumhaltigen Kohlenwasserstoffen!). Führt man die Reaktion entsprechend, so läßt sich erreichen das überwiegend Siliziumnitrid gebildet wird. Das hieße, wir müßten neben den Silanen auch Silizium "tanken".
Soweit ... so gut ... Es entstehen bei der Reaktion also Siliziumdioxid und Siliziumnitrid, beides Feststoffe. Da Feinstäube generell als lungengängig und krebserregend eingestuft werden müssen (für SiO2 ist es nachgewiesen!), haben wir hier ein großes Umwelt- und toxikologisches Problem. Also müssen wir uns für diese Verbrennungsprodukte was einfallen lassen ... Wir sind sicher technisch in der Lage diese Feinstäube bei einem Ottomotor abzufangen. Kein Thema.
Wo wir Probleme haben, ist erstens die abrassive Wirkung der Stäube auf den Motor und die immens hohen Verbrennungstemperaturen. Während beim Ottomotor eine Zündspitzentemperatur von ca. 2000°C in den ersten Millisekunden nach der Zündung auftreten, muss der Motor aber bei den Silanen aber eine DAUERBELASTUNG von 1200°C aushalten. Ich möchte jetzt nicht die KOSTEN für einen geeigneten Motor kalkulieren ...
Also bleibt eine Turbine als Antrieb denkbar, aber da könnte man wegen der Abgastemperatur eine Filtereinheit vergessen. Also haben wir wieder die Stäube in der Welt.
Aber nehmen wir an, wir sind in der Lage (!) sowas zu bauen ... Dann haben wir immer noch ein großes Problem, denn bei der Verbrennung von 1 Gramm Silizium entstehen 2.1 Gramm SiO2 (Sauerstoff reagiert schneller!). Bei einem Verbrauch von 5 kg Silan auf 100 km hätten wir 10.5 kg hochkrebserregendes Zeugs irgendwo im Auto ... Preisfrage ... wer will mit soviel krebserregendem Material im Auto in einen Unfall verwickelt werden ?
Ausserdem ... diese Silane sind in der Herstellung Herstellung sehr schwer. Bis heute wurden nur von sehr wenigen Silanen überhaupt WÄGBARE Mengen hergestellt. Ein Beispiel dafür ist Cyclopentasilan, sämtliche Silane bis zu einer Länge n<15 wurden zwar nachgewiesen, aber zum Teil konnten sie nur per Gaschromatographie bewiesen werden. Das heißt, eine Tankfüllung würde locker (!) ein durchschnittliches Monatsgehalt kosten.
Herr Pflichta selbst, schlägt zur Synthese der Silane übrigens Solarenergie vor. Da man selbige auch zur Wasserstoffherstellung verwenden kann, und sowohl Lagerung als auch Verwendung von Wasserstoff auf ALLEN Seiten deutlich positivere Ergebnisse bringen, lohnen sich Silane nicht. Weil sie zu teuer, zu gefährlich, ökologisch und toxikologisch bedenklich sind.
Bevor Ich also die Probleme in Bezug auf Silane löse (Die in vielen anderen Punkten sicher sehr interessante Eigenschaften haben!), da löse ich doch eher nur das "ausstehende" Problem, einer ausreichenden Wasserstoff-Tankdichte im PKW.
MFG Kester
sorry, der brennwert ist stark von der Kettenlänge abhängig, hab da so 3-5 mal höhere werte als Benzin in Gedächtnis. Ich mein mich erinnern zu können das Sauerstoff nicht ganz unschuldig an die Entstehung der wenigen Schadstoffe ist. Gibt doch die Geschichte wo bei einem Verbrennungsversuch mit Silanen der Versuch wegen Übertemperatur abgebrochen werden sollte, daraufhin sollte der versuch durch Zugabe von Stickstoff (N2) abgebrochen werden. Sie wollten die Reaktion durch Feuer ersticken abbrechen, stattdessen ist ihnen die gesamte Versuchsanlage abgefackelt.
Und da die Erdatmosphäre ca. zu 70% aus Stickstoff besteht gibt es in großen Höhen weniger Brennprobleme, als mit nur 21% Sauerstoff. Daher kann man mit Silantribwerken bis zu den äußersten bereichen der Atmosphäre vordringen, bevor man sie dann doch noch wie konventionelle Triebwerke beatmen muss.
(Ich lieb das Wort "Triebwerk" , Triiibwerk.... hmm treiiiben)
Brennstoffzelle, natürlich ist eine Brennstoffzelle effizienter. Erstens weil nicht soviel Energie in vorm von Hitze verpufft und zweitens weil man mit dem System sogar problemlos Bewegungsenergie beim abbremsen wider in Elektrischen Strom zurückwandeln kann, anstatt sie nur durch bremsen mit Hilfe von Bremsscheiben und Klötzen in wärme zu verwandeln.
Ich favorisiere statt Wasserstoff lieber Methanol. Das ist Flüssig und man kann es vernünftig tanken. Dazu muss man dem Wasserstoff nur Co2 ( oder war’s N2? , bin kein Chemiker) hinzufügen. Und wen man das einfach vorher der Atmosphäre entzieht hat man auch dort einen schönen Kreislauf. Weil die Brennstoffzelle einfach nur Wasser und Co2 ( N2 ? )ausspuckt.
So ne Brennstoffzelle ist geil, in einem Händy oder Laptop braucht man bei Energieproblem nur einen schluck Jonny Walker oder ähnlich hochprozentigen einfüllen und das Ladegerät kann zuhause bleiben.
Und das Problem mit der Energiegewinnung ist ein Problem der fehlenden Infrastruktur, ob man dafür Fusion Wind Kern Sonnen oder Wasserenergie benutzt ist ein Problem des Versorgers. Ich hoff das da nicht einfach irgendwo ein Werk an die Steckdose gehängt wird, die dann ihr Strom von irgendeinem Kohle oder Gaskraftwerk bezieht. Das brächte dann wohl kaum einen Ökologischen nutzen.
Gruß Dirk
Schade, das mit den Schadstoffen war mir bis heute nicht so geläufig, ich dachte die Währen zu vernachlässigen. Aber ich hab doch irgendwo mal mitbekommen das die NASA ernsthaft überlegt von ihren derzeit hochgiftigen Treibstoffen auf Silane umzusteigen, und da war nur von Sand als Verbrennungsrückstand und seinem schmirgeldenden Nachteil die Rede.
Mfg Dirk