Elektroautos, Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe.
Ich glaube, wir befinden uns im Stadium der Reue. Nachdem wir eine dumme Entscheidung getroffen haben, die gesamte Autoflotte auf Elektro umzustellen, stellen wir fest, dass Elektroautos zu lange halten und daher weniger verkauft werden, dass wir nicht viel von der Autoindustrie brauchen, in dem Sinne, dass wir sie nicht brauchen so stark verwandten Industrien, und dass die Batterien aus Ländern stammen, die wir nicht mögen: China und die USA.
Das letzte Argument ist absurd, weil auch heutige Kraftstoffe eine Abhängigkeit von Öl produzierenden Ländern verursachen, mit der wir seit mehr als einem Jahrhundert recht gut leben.
Die ersten beiden Argumente sind schwerwiegender, so dass jetzt in Ländern, in denen es große Automobilindustrien gibt, die Betreiber verwandter Industrien anfangen, sich wegen der relativen Einfachheit und unglaublichen Haltbarkeit von Elektroautos zu bescheißen. Für einen Elektromotor sind unter diesen Bedingungen zwei oder drei Millionen km sehr überschaubar. Alles andere geht zuerst kaputt. Aber „alles andere“, bei einem Verbrennerauto macht es etwa 2700 Teile, während es bei einem Elektroauto etwa 1300 Teile sind.
Das bedeutet allerdings nicht, dass die Autohersteller verlieren werden. Dank Elektro hat VW mehr verdient, aber weniger Autos verkauft. Das Problem ist, dass die verwandten Industrien in die Knie gehen, weil weniger Teile benötigt werden.
Daher wird vielleicht vorgeschlagen, anstelle von Elektrobatterien Wasserstoff und "synthetische Kraftstoffe" zu verwenden. Diese Anfrage kommt aus Frankreich, Italien und Deutschland, aber auch die Japaner stimmen zu.
Was bedeutet das? Woher kommt diese Mischung? Um dies zu verstehen, müssen wir versuchen, ein wenig Chemie (aus dem Stegreif) zu machen.
Sie denken, Wasserstoff würde aus Wasser gewonnen, oder? Wir sehen.
Was kostet es, Wasserstoff elektrolytisch aus Wasser zu gewinnen? Wenn wir uns in einer idealen Welt befinden. Reden wir also über Maulwürfe und Gewichte. (Chemiker halten die Klappe, ich vereinfache).
Das Atomgewicht von Sauerstoff beträgt etwa 16. Das von Wasserstoff ist eins. Wenn also Wasser H2O ist, haben wir, dass 18 Gramm Wasser ergeben:
| Element | Gewicht |
| Sauerstoff | 16 |
| Wasserstoff | 2 |
Um also ein Gramm Wasserstoff zu haben, brauchen wir neun Gramm Wasser.
Wie viel kostet es (in Energie), 9 Gramm Wasser zu dissoziieren?
Wir müssen wissen, was die Dissoziationsenergie von Wasser ist, die dazu benötigt wird:
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
Wenn die von mir gefundene Tabelle korrekt ist, beträgt die Dissoziationsenergie 15,89 kJ/g, also benötigen wir für neun Gramm etwa 143 kJ Energie.
Um unser Gramm Wasserstoff zu erhalten, haben wir also etwa 143 kJ Energie verbraucht.
Das Problem ist nun: Wie viel Energie können wir, auch unter Berücksichtigung der Entropie des gesamten Prozesses, gewinnen, wenn wir Wasserstoff in Sauerstoff verbrennen?
Hier kommt die Verbrennungsenergie ins Spiel, die wir dazu brauchen:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) + Energie
Offensichtlich bleibt uns eine Energie von Die Verbrennungswärme von Wasserstoff beträgt etwa 141,8 kJ/mol.
Jetzt zählen wir für Gramm, und wir haben das:
141,8 kJ/mol / 2 g/mol = 70,9 kJ/g
Gewonnen haben wir definitiv nicht: Unser Wirkungsgrad liegt bei 70,9/143, also etwas unter 50 %.
Also nein, Ihre Welt, in der Sie Wasserstoff als Träger verwenden, versteht die Idee nicht, ihn aus Wasser zu extrahieren. Es sei denn, Sie haben Energie zu verschwenden.
Versuchen wir etwas anderes, das viel Wasserstoff enthält. Methan.
Die elektrolytische Dissoziation von Methan ist nicht einfach. Wenn Sie keine großen Explosionen mögen, ist es keine gute Idee, Methan in einen Behälter mit Elektroden zu füllen, um Wasserstoff und Kohlenstoff zu trennen.
Der Prozess ist etwas anders und ähnelt einem zweistufigen Prozess namens Reforming. Aber schauen wir uns zuerst an, wie viel Wasserstoff wir bekommen.
Methan „wiegt“ wie Wasser immer 18. Nur, dass sie anders verteilt sind, in der CH4-Formel
| Element | Gewicht |
| Kohlenstoff | 14 |
| Wasserstoff | 4 |
Wie Sie sehen, ist bereits ein Vorteil erkennbar, nämlich die Dichte: Mit 18 Gramm Wasser machen wir nur zwei Gramm Wasserstoff, während wir mit 18 Gramm Methan doppelt so viel Wasserstoff machen.
Der zweite Vorteil ist Energie und hängt mit dem Reformierungsprozess zusammen. Was auch Elektrolyse beinhalten kann.
- CH4 + H2O → CO + 3H2
- CO + H2O → CO2 + H2
Wie viel kostet es, ein Gramm Wasserstoff auf diese Weise zu gewinnen? Sie liegt je nach verwendeter Technologie bei 60/80 kJ/g. Erinnern wir uns jetzt daran, dass man durch Verbrennen von Wasserstoff 70,9 kJ/g erhält.
Mit Methan fahren wir viel besser. Aber was ist das Problem? Warum hilft uns Methan?. In Wirklichkeit ist dies nicht der Fall: Im Kreislauf haben wir tatsächlich einen Reststoff, nämlich CO2.
Selbst wenn wir auf halbem Weg anhalten, bekommen wir ein CO, ein Gas, das kein sehr Treibhausgas ist, aber Menschen ziemlich leicht tötet.
Also ja, auf jeden Fall, wenn Sie einen Wasserstoffmotor wollen, wird es wahrscheinlich ein Methanmotor sein, nur dass der Kohlenstoffanteil stromaufwärts entfernt wird, und Sie werden es nicht bemerken.
Hier kommt die Idee von synthetischen Kraftstoffen. Wenn Sie normales LPG nehmen, könnten Sie damit auch Wasserstoff herstellen, aber darum geht es nicht und ich möchte Sie nicht erschöpfen: LPG ist jedoch eine Mischung aus Propan: C3H8 und Butan: C4H10, und wie Sie sehen können " H" da ist viel davon, wenn auch nicht so viel (im Verhältnis zum Methan). Aber die chemische Pippone macht keinen Sinn, weil sie keinen Wasserstoff herstellen wollen.
Der Punkt ist der Fischer-Tropsch-Prozess. https://it.wikipedia.org/wiki/Processo_Fischer-Tropsch
Das Fischer-Tropsch-Verfahren wurde im nationalsozialistischen Deutschland erfunden, um Benzin aus Kohle herzustellen. In Wirklichkeit verwenden wir heute lieber Flüssiggas, weil das Verfahren effizienter ist und wir einen saubereren Kraftstoff erhalten, und Diesel ist gut für uns:
Fischer Tropsch Diesel ist der transparente, denn er enthält keinen Schwefel und alles, was Dieselkraftstoffe verschmutzt. (außer CO2 natürlich).
Es ginge also darum, die Anlagen für Flüssiggas und dessen Transport stehen zu lassen und daraus dann synthetische Kraftstoffe herzustellen.
Diese beiden Lösungen haben eines gemeinsam: Sie erhalten einen „sauberen“ Kraftstoff, und zwar nur, weil das Kohlendioxid zuerst verbraucht wurde (nicht bei synthetischem Diesel, der in Ihrem Auto verbrennt), und gleichzeitig das Autogas behalten können oder CNG-Verteilung und das Ansehen der Industrie für endotherme Motoren.
Zur Erinnerung:
- Wenn Sie Wasserstoff mit Wasser herstellen, verschwenden Sie viel Energie.
- wenn Wasserstoff aus Methan hergestellt wird, wird weniger weggeworfen, aber CO2 entsteht
- Wenn synthetische Kraftstoffe hergestellt werden, wird CO2 immer auf die gleiche Weise hergestellt, aber sie werden Ihnen erklären, dass sie transparent wie Wasser sind.
In beiden letzteren Fällen kaufen wir weiterhin LPG oder CNG (retten alle verwandten Industrien und machen Putin glücklich), wir arbeiten weiter daran (machen die Aktionäre von ENI, Basf, Heinkel usw. glücklich), und Sie sind es Bei einem Kraftstoff, der überhaupt nicht grüner ist, wird er nur so gemacht, dass er so aussieht.
Sehen Sie, wie sinnvoll der Gegenvorschlag „Autos mit Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen ausschließen“ jetzt ist? Klingelt es jetzt?
Man könnte mir sagen, dass es sogar beim Elektroauto so ist, in dem Sinne, dass wir nicht glauben, dass Strom mit den Fürzen von Einhörnern produziert wird. Auf der anderen Seite ist die Stromerzeugung jedoch ein Problem der Industriestrategie, während die chemische Formel von Methan dieselbe bleibt.
Wie auch immer, hier ist, was unter dem Gegenvorschlag des "reuigen Elektrikers" steht.
Der Versuch, das Bestehende zu retten.