Ist Wasserstoff ein Klimakiller?

  • Wir Leben in einer Zeit des Umbruchs und einer aufkommenden Energiekrise, zumindest einer Krise der vorhandenen Technologien zur Energiegewinnung (Atom, Kohle).


    Es gibt verschiedene Ansätze für neue Verfahren, eine gehört dem Wasserstoff (Brennstoffzelle, Fusionsenergie). Egal wie man es dreht unser Ausstoß an Wasserdampf würde exorbitane Höhen erreichen, aber man hat in den letzten Jahren einen Effekt beobachten können der dem Wasserstoff als zukünftigen Energielieferanten in Frage stellt.


    Das Flugzeug gilt schon seit längeren als ein Klimakiller, schlimmer noch als das Auto. Bei den Verbrennungsprozessen der Flugzeugturbinen entsteht heißer Wasserdampf dem man als Kondensstreifen am Himmel sehen kann. Winde treiben diese Kondensstreifen auseinander und es entstehen, man mag es kaum glauben, echte Wolken. Genauer gesagt Cirruswolken die von natürlichen Wolken nicht mehr zu unterscheiden sind. Cirruswolken gelten als Wärmeblocker und heizen so den Treibhauseffekt mit an und der Flugverkehr legt noch ne Schippe extra zu.


    Kaum auszudenken, wenn Millionen an Autos mit Wasserstoff betrieben werden und Energie aus Fusionskraftwerken gewonnen wird. Milliarden Tonnen an zusätzlichen Wasserdampf würden in die Atmosphäre treiben und diese Cirruswolken bilden und die Erde, im schlimmsten anzunehmenden Fall, in ein gigantisches Treibhaus verwandeln.


    Ist der Wasserstoff damit einer energetische Einbahnstraße?

  • Du verwechselst jetzt aber nicht H2O mit H2?
    Falls Du das reine Wasser meinst, das entsteht; das kann man doch in den Mittleren Osten oder in die Sahel-Zone verschiffen.
    Oder man leert am Abend, wenn man mit dem Auto nach Hause kommt, den Tank aus und nimmt ein Vollbad. Oder hab ich Dich gänzlich falsch verstanden?
    War jetzt ernst gemeint ( auch wenn´s nicht so klingt ).

  • Wenn Fusionskraftwerke mit ihren Abgasen wirklich die Wolenbildung verstärken, dann muss man entweder Techniken entwickeln, die die Gase nicht in die Atmosphäre entweichen lassen, oder man muss eine neue Energiequelle finden.
    Ist denn bei den bisherigen Tests in den Prototypen ein ähnlicher Vorgang beobachtet? Kann jetzt nicht soviele Gemeinsamkeiten mit ner Flugzeugturbine sehen.
    Automobile müssen nicht unbedingt mi Wasserstoff laufen, da gibts ne Menge Alternativen.

  • Das Wasserstoffauto wurde doch schon längst auf dem Friedhof der nicht wirtschaftlichen Erfindungen begraben, oder? Es ist doch so, dass Wasserstoff auf der Erde zwar reichlich vorhanden ist, aber eben nur im Wasser, das erst mit unverhältnismäßig viel Strom in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt werden müsste. Und den Strom kann man wohl besser direkt in Elektroautos einsetzen, gute Batterien vorausgesetzt.


    Inwieweit Kondensstreifen den Treibhauseffekt verstärken, weiß ich nicht, aber ich habe davon in den Medien noch gar nichts gehört. Deswegen denke ich, dass der Effekt keine allzu große Rolle spielt.

  • @ Pacjan


    Ich hab auch schon etwas von Pflanzen gelesen, welche extra dazu gezüchtet werden, Wasserstoff zu produzieren.
    Ich glaube es waren irgendwelche Algen, welche einen viel größeren Wasserstoffaustoß haben.
    Die Forschungen schienen da zwar noch in den Kinderschuhen zu stecken, aber ein Anfang wars.


    Ist aber schon lange her, als ich mich damit näher beschäftigen musste, weswegen ichs nicht mehr genau weiß. Auch kenne ich den jetzigen Stand nicht mehr, damals war aber das Wasserstoffauto ne echte Alternative für die Zukunft und eher die Speicherung des Wasserstoffs das Problem.

  • Wenn man H2 zum Selbstzweck herstellt ( also für eine spätere Verwendung in einer Brennstoffzelle ) lohnt es sich energetisch nicht, aber die Großchemie erzeugt Wasserstoff in rauhen Mengen als Abfallprodukt. An den Sauerstoff zu kommen ist da eindeutig schwieriger.
    Und das mit den Bakterien stimmt, dauert aber auch noch eine Weile bis das "produktionsreif" ist.

  • pacjan
    Mit deiner Einschätzung des Wasserstoffautos gebe ich dir recht, aber beerdigt ist es noch lange nicht. Alle Autohersteller forschen weiterhin in diese Richtung und das E-Car hat noch lange nicht den Sieg davon getragen. Bei dieser Wasserstoffproblematik gebe ich dem E-Car aber die besseren Zukunftsaussichten, kommt aber darauf an woher der Strom kommt.


    Das du dies noch nicht in den Medien gehört hast, hat nichts zu heißen. Ich habe selbst erst vor zwei Wochen im Fernsehen davon gesehen. Erstmals beobachtet wurde dies 1999 und die Forschung beschäftigt sich erst seit kurzem intensiver mit diesen Vorgang. Da ist defenitiv auch was dran.

  • Ich hab in der Schule mal ne GFS zu den Thema gehalten:


    Ein Fusionskraftwerk produziert zwar aus H+H ein He, dieses ist aber unter den Bedingungen der Kernfusion nciht stabil, es zerfällt zum Teil in H+H ODER NUR H, der Rest des Teilchens zerfällt dabei zu reiner Energie, wie bei einer Atombombe. Bei der zerfällt aber nur etwa 1g Material. Das macht die ganze Sprengkraft aus. Da e=mc² also Energie=Masse mal geschwindigkeit im Quadrat ist die ENergieausbeute extrem. Die Energie wäre so enorm, dass wenn man sie in Elektrizität umwandel würde das Stromnetz überlastet wäre.


    Die lösung ist Wasserstoff, denn man kann die Energie zur zerlegung von H2O benutzen. Autos, Mashcienen , etc. würden mit Wasserstoff betrieben.


    Elektroautos mit Anständigen Batterien können übrigens nur ca. 70mio. gebaut werden, da dann die Lithium vorkommen erschöpft sind. Ganz zu schweigen von den Materialien, die für den Bau von Leistungsstarken und leichten Magneten benötigt werden.Das Elektroauto kann udn wird nur eine Übergangslösung darstellen.


    Aber zurück zu den Wolken, wenn überall zirruswolken sind, wird es einfach regnen , bzw. werden die Wolken so dicht, dass sie das Licht reflektieren und so den Planeten abkühlen. Man könnte auch Kondensatoren an den Kraftwerken anbringen udn das Wasser in die Sahara gießen.


    Zuletzt noch zu den Wasserstoff-algen. DIe haben auch schon versucht, algen zu züchten, die Erdöl herstellen, die Effizienz von den viechern war aber so schlecht, dass man selbst wenn man die gesamten Weltmeere damit bevölkern würde nicht genug öl rauskommen würde um unseren Bedarf zu decken.

  • Wenn Fusionskraftwerke mit ihren Abgasen wirklich die Wolenbildung verstärken


    Keine Angst.
    Bei der Kernfusion entstehen keine Abgase.
    Es wird auch kein Wasserstoff, sondern die Wasserstoffisotope Tritium und Deuterium zum Heliumisotop 4He verschmolzen. Ein freies Neutron bleibt über, die Neutronenstrahlung. Daher müssen die "Abgase" ebenfalls zwischengelagert werden. Allerdings nicht so lange.


    Bei der Verbrennung von Wasserstoff allerdings, entsteht Dihydrogen-Monoxid (DHMO). Das kondensiert und fällt zu Boden, was aber nur in großen Mengen gefährlich ist. Wasserstoff wird zwar unter Einsatz von Energie erzeugt, hat aber den Vorteil das es dort erzeugt werden kann, wo beides vorhanden ist und dort verbrannt werden wo es benötigt wird. Wasserstoff ist also nur ein Energiespeicher.
    Eigentlich eine gute Sache, wenn die schwierige Lagerung nicht wäre.
    Einzig problematisch könnte, wie schon beschrieben, die Einbringung von Wasserdampf in großen Höhen sein, wo es normalerweise nicht vorkommt und auch nicht hingelangt. Ähnlich wie mit dem Ozon, welches durch ausgestoßene Stickoxyde abgebaut wird.. In großen Höhen ist es zu wenig und am Boden haben wir mehr als genug davon.

    [i]„Das Geld ist der allgemeine, für sich selbst konstruierte Wert aller Dinge. Es hat daher die ganze Welt, die Menschheit wie die Natur, ihres eigentümlichen Wertes beraubt.
    Das Geld ist das den Menschen entfremdete Wesen seiner Arbeit und seines Daseins, und dieses fremde Wesen beherrscht ihn, und er betet es an."
    [align=center][color=#ff6600]Karl Marx.

  • Crusader
    Wasserdampf hat eine größere Wirkung auf den Treibhauseffekt als CO2, das stimmt.


    Bei der Verbrennung von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle entsteht Wasserdampf, es spricht jedoch nichts dagegen diesen kondensieren zu lassen.


    Bei der Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser wird Elektrolyse oder das Kvaerner Verfahren angewendet, bei dem eine keramische Membran, die nur für H nicht aber für O durchlässig ist zum Einsatz kommt. In beiden Fällen entsteht kein Wasserdampf als Abfallprodukt.
    Die meisten kommerziellen Verfahren stellen Wasserstoff jedoch aus Kohlenwasserstoffen (Erdgas, Biomasse) her. Oft wird dabei aber eine Menge CO2 frei.
    Wenn man den Strom für die Elektrolyse in einem konventionellen Kraftwerk herstellt werden natürlich die üblichen Abgase frei.


    Timeudeus

    Ein Fusionskraftwerk produziert zwar aus H+H ein He, dieses ist aber unter den Bedingungen der Kernfusion nciht stabil, es zerfällt zum Teil in H+H ODER NUR H, der Rest des Teilchens zerfällt dabei zu reiner Energie, wie bei einer Atombombe. Bei der zerfällt aber nur etwa 1g Material. Das macht die ganze Sprengkraft aus. Da e=mc² also Energie=Masse mal geschwindigkeit im Quadrat ist die ENergieausbeute extrem. Die Energie wäre so enorm, dass wenn man sie in Elektrizität umwandel würde das Stromnetz überlastet wäre.

    Ich glaube du bringst da etwas durcheinander.
    Bei der Kernfusion wird aus je zwei Wasserstoffisotop-Kernen (nur die Kerne, die Elektronen sind bei der dazu nötigen Hitze von den Kernen gelöst) ein Heliumkern, und Energie gewonnen.


    D+T -> He +n +Energie


    D = Deuterium -> schwerer Wasserstoff ein Proton und ein Neutron (²H)
    T = Tritium -> überschwerer Wasserstoff ein Proton und zwei Neutronen (wie stellt man zahlen in diesem Board hoch? 3H)


    Der von dir genannte Effekt "Massendefekt" entsteht nicht bei einem Erneuten Zerfall des Heliums in zwei Wasserstoffkerne (das wäre ja wie du selbst sagst nicht Kernfusion sondern Kernspaltung) und es zerfällt auch kein Kern vollständig zu Energie. (Der He-Kern oder Alphateilchen ist stabil).
    Dem Massendefekt in der Fusionsreaktion von Wasserstoffisotopen zu Helium liegt zugrunde, daß zwei Neutronen und zwei Protonen (einzeln gewogen) mehr Masse aufweisen, als der He-Kern, der bei deren Verschmelzung entsteht. Das fehlende Quäntchen Masse wird in Energie gewandelt.


    Alle chemischen Reaktionen (Verbrennungen, Explosionen, Detonationen usw.) spielen sich in den Elektronenhüllen der Atome ab. Die Kräfte die zwischen den Elektronen untereinander sowie zwischen den Elektronen und den Kernteilchen bestehen sind verschwindend gering gegenüber den Kräften, die die Kernteilchen zusammenhalten.
    Deshalb entstehen bei einer Kernspaltung oder einer Kernfusion sehr viel größere Energiemengen.

    Daß es die Todesstrafe gibt, ist weniger bezeichnend für unsere Gesittung, als daß sich Henker finden. -- Franz Werfel

  • Wäre der Massendefekt bei einer Proton-Antiproton-Annihilation nicht noch größer?
    Wenn bei dem winzigen Massendefekt des Wasserstoffkerns schon so viel Energie frei wird ...


    Oder wo war der Haken?

    [i]„Das Geld ist der allgemeine, für sich selbst konstruierte Wert aller Dinge. Es hat daher die ganze Welt, die Menschheit wie die Natur, ihres eigentümlichen Wertes beraubt.
    Das Geld ist das den Menschen entfremdete Wesen seiner Arbeit und seines Daseins, und dieses fremde Wesen beherrscht ihn, und er betet es an."
    [align=center][color=#ff6600]Karl Marx.

  • Ja, die freiwerdende Energie wäre noch viel höher.
    Aber bisher gelingt das nur mit elektronen (e-) und Positronen (e+) in Massenbeschleunigern.
    Dabei gehen sehr viele Versuche daneben bis die Kernteilchen sich wirklich mal frontal treffen.
    Das erfordert sehr viel mehr Energie als es liefert.


    Bei Fusionsreaktoren ist es prinzipiell möglich, daß sich die Reaktion selbst aufrechterhält wenn sie erst einmal angefeuert wurde.
    (Das Gas wird nämlich erstmal mit Mikrowellen zu einem extrem heißen Plasma erhitzt.)
    Bei kleinen Forschungs-Fusionsreaktoren ist man mittlerweile so weit, daß sich eingesetzte und gewonnene Energie die Wage halten.
    In Südfrankreich entsteht gerade ein Europäisch, Japanisch, Chinesisch, Russisch, Südkoreanisch, Indisch, US Amerikanisches Prestigeprojekt, der Forschungsfusionsreaktor ITER.
    Er soll der erste sein, der tatsächlich Strom produziert.

    Daß es die Todesstrafe gibt, ist weniger bezeichnend für unsere Gesittung, als daß sich Henker finden. -- Franz Werfel

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