Coldreaction - saubere und billige Energie durch kalte Kernreaktion

Wasserstoff aus Wasser und Aluminium

Die Generierung von Wasserstoff aus Wasser und Aluminium ist eine interessante Lösung für alle möglichen Anwendungen. Am ehesten interressant wohl für den Kraftfahrzeugverkehr, vielleicht aber auch für andere Verkehrsarten. Der wesentliche Vorteil dieser Lösung ist, dass der Wasserstoff bedarfsgerecht hergestellt werden kann - man benötigt also keine Drucktanks, vielleicht abgesehen von einem kleinen "Puffertank".

Aluminium gibt es auf der Welt in den buchstäblich "rauhen Mengen". Die Gewinnung kostet allerdings Unmengen an Elektrizität, weshalb Aluminiumhütten z. B. oft in der Nähe von Wasserkraftwerken zu finden sind. - Die Erfinder sprechen davon, dass für die Herstellung zunächst Aluminium-Schrott verwendet werden kann - es ist allerdings die Frage, wie lange dieser reicht, wenn es zur Massenanwendung kommen sollte. Und auch Schrott wurde ja schon bisher nicht einfach "weggeworfen", sondern zumeist recycled. Interessant ist die Erfindung allemal, weshalb ich hier die eingehenden Meldungen zum Thema sammeln will.

 

Update 6.8.17

Hier nun eine Ergänzung zu den beiden letzten Updates. Ein Leser hat mich dankenswerterweise darauf aufmerksam gemacht: Schon 2007 (das ist das sehr kleine rot unterstrichene Datum der Veröffentlichung) hat eine Forschergruppe Wasserstoff mit Hilfe von Aluminium generiert. 

Ich übersetze, teilweise sinngemäß und etwas gekürzt, aus dem damaligen Beitrag   https://phys.org/news/2007-05-hydrogen-aluminum-alloy-fuel-cells.html : Ein Ingenieur der Purdue Universität hat eine Methode entwickelt, die eine Aluminium-Legierung nutzt, um daraus Wasserstoff zu generieren. Damit können Brennstoffzellen wie auch Verbrennungsmotoren betrieben werden. Die Technik könnte genutzt werden, um Gasolin zu ersetzen.

Die Methode macht es unnötig, Wasserstoff zu transportieren und zu speichern - zwei wesentliche Herausforderungen bei der Entwicklung einer Wasserstoff-Wirtschaft.

"Der Wasserstoff wird nach Bedarf generiert, sie produzieren also genau soviel, wie sie im Moment benötigen", sagte Prof. Woodhall, der den Prozeß entdeckte.

Die Technologie könnte genutzt werden, kleine Verbrennungsmotoren anzutreiben, z. B. in Notstromaggregaten, Rasenmähern und Kettensägen. Theoretisch könnte der Prozeß auch das Gasolin in Personenkraftwagen und Lastkraftwagen ersetzen.

Wenn den Aluminium-Pellets Wasser hinzugefügt wird, beginnt die solide Legierung mit dem Sauerstoff im Wasser zu reagieren. Diese Reaktion trennt den im Wasser enthaltenen Wasserstoff und den Sauerstoff voneinander und setzt dabei Wasserstoff frei.

Hinzugefügtes Gallium hindert das Aluminium daran, nach der Oxidation eine "Haut" zu bilden. Diese tritt bei Aluminium normalerweise auf und schützt dass Aluminium vor einer Oxidation. Das Gallium erlaubt nun die Fortsetzung der Reaktion.

Die Purdue-Forschungs Foundation hat das Verfahren zum Patent angemeldet. Eine indische Firma hat zu dem Verfahren eine Lizenz erworben um es zu kommerzialisieren.

Die Abfallprodukte aus dem Verfahren sind Gallium und Aluminium-Oxid und außerdem Wasser.

Selbst bei den derzeitigen Aluminiumpreise wäre es wirtschaftlich sinnvoll, den so gewonnenen Wasserstoff  auch zum Betreiben von Brennstoffzellen zu nutzen.

"Wenn ich Gasolin in einen Tank fülle, erhalte ich sechs Kilowattstunden per 'Pound', das entspricht dem Zweieinhalbfachen der Energie, die ich aus einem 'Pound' Aluminium gewinnen kann. Ich benötige also das Zweieinhalbfache Gewicht an Aluminium, um den gleichen Energiegewinn zu erzielen - aber ich vermeide das Gasolin total und ich nutze eine Resouce, die in den USA billig und reichlich vorhanden ist. Wenn nur die Energie des generierten Wasserstoffs genutzt wird, dann reduziert sich der Platzbedarf in etwa auf die Größe eines entsprechenden Benzintanks, so dass kein zusätzlicher Platz benötigt wird. Das zusätzliche Gewicht entspricht jedoch dem eines zusätzlichen Fahrgastes, allerdings eines recht korpulenten."

Kommentar: Die veröffentlichten Daten reichen bei weitem nicht aus, um das Verfahren wirklich beurteilen zu können. Im Unterschied zu den Versuchen an der Purdue-Universität fällt bei der Vorgehensweise des US-Militärs (Update vom 4.8.) allerdings auf, dass anstatt Pellets Nanopulver verwendet wurde. Damit hat sich  die Reaktionsfläche entscheidend vergrößert und vielleicht erhöht sich damit die Menge des gewonnenen Wasserstoffs. (Wir wissen es nicht)  Obwohl die Versuche zum E-Cat und dieses Verfahren nichts miteinander zu tun haben, stellten sich auch bei Rossi entscheidende Fortschritte erst ein, als er begann Nanopulver zu verwenden. - Das Thema ist so interessant, dass ich daraus ein eigenes Kapitel erstelle und -hoffentlich- gelegentlich dazu Updates anfertigen  kann.

 

Update 4.8.17 -Breaking News-

Hier ein Artikel aus dem "New Scientist"  https://www.newscientist.com/article/2142693-nano-aluminium-offers-fuel-cells-on-demand-just-add-water/ auf den ich durch http://e-catworld.com/ aufmerksam geworden bin. Diese Meldung ist eine Sensation, denn sie besagt nichts anderes, als das man einem Aluminium-Nanopulver nur Wasser hinzufügen muß, womit eine Produktion von Wasserstoff beginnt. Für Brennstoffzellen-Autos würde das heißen, dass man einen Vorrat dieses Pulvers (und Wasser) mit sich führt und damit dann Wasserstoff selbst erzeugen kann.

Das amerikanische Militär denkt aber zunächst einmal an Panzer:

Das derartige Erfindungen beim amerikanischen Militär gemacht werden, ist kein Zufall. Dem Militär wird in seine Forschungstätigkeit nicht so hineingeredet, wie man es bei anderen Institutionen tut. Das war schon bei der Kernkraft so: Erst kamen die Atom-Flugzeugträger und Atom-U-Boote und erst später zivile Kernkraftwerke. - Auch Rossi wäre ohne den Einfluß des Militärs nie in die USA gekommen.

Nun aber zum Text. Ich übersetze, wie immer, teilweise sinngemäß, ggf. gekürzt: " Die zufällige Entdeckung einer neuen Aluminiumglegierung, die mit Wasser reagiert ist ein höchst unüblicher Weg, welcher möglicherweise den Weg in die Wasserstoffwirtschaft erleichtern könnte. Es könnte sich ein einfacher Weg einer portablen Wasserstoffquelle für Brennstoffzellen und andere Anwendungen ergeben. Möglicherweise könnte damit der Energiemarkt transformiert werden und sich eine Alternative zu Batterien und Flüssigkraftstoffen ergeben.

Ein wichtiger Aspekt dieser Anwendung ist, dass man daraus sehr kompakte Systeme entwickeln kann. Dies ist sehr wichtig für Anwendungen, welche sehr leicht sein müssen und doch für lange Zeit operieren sollen und sich ein Transport des Wasserstoffs in Behältern verbietet.

Die Erfindung geschah im Januar, als Forscher der US Army im Aberdeen Proving Ground, Maryland, an einem neuen sehr starken Aluminium arbeiteten. Als sie Wasser darüber gossen, bildeten sich Blasen wie bei einer Abgabe von Wasserstoff.

Sowas passiert normalerweise bei Aluminium nicht. Üblicherweise, wenn Aluminium Wasser ausgesetzt wird, oxidiert es sehr schnell und formt dabei eine schützende Barriere, die alle weiteren Reaktionen verhindert. Aber dieses Aluminium reagierte weiter. Das Team stolperte in die Lösung eines Jahrzehnte-alten Problems.

Wasserstoff wird lange als eine sauberer, grüner Brennstoff angesehen, der aber schwierig zu speichern ist weil er so ein großes Volumen besitzt. Daher ist das Problem des Wasserstoffs sein Transport und seine Verdichtung.

Wenn Aluminium so gemacht werden könnte, dass es effektiv mit Wasser reagiert, könnte man Wasserstoff  bedarfsgerecht herstellen. Anders als Wasserstoff sind Wasser und Aluminium leicht zu transportieren und beide sind (chemisch) stabil. Aber bisherige Versuche zur Auslösung der Reaktion erforderten hohe Temperaturen oder Katalysatoren und waren langsam: Es dauerte Stunden,  um den Wasserstoff zu gewinnen und das Verfahren war auch nur zu 50 % effizient.

Die neue Legierung, die jetzt auch Gegenstand einer Patentierung ist, basiert auf einem Aluminium Mikro-Puder und einem oder mehreren Anteilen anderer Metalle. Fügt man dieser Mixtur Wasser hinzu, werden Aluminium-Oxyde oder Hydroxide und Wassersoff produziert, und zwar große Mengen. Dies geschieht mit einer nahezu hunderprozentigen Effizienz in weniger als drei Minuten, sagt der  Teamleiter Scott Grendahl. Darüberhinaus liefert das neue Material mehr Energie als Lithium-Batterien mit demselben Gewicht. Und, anders als Batterien, bleibt die Leistung stabil und kann praktisch unbegrenzt lange genutzt werden.

Das Army-Team hat das Material genutzt, um damit einen kleinen ferngesteuerten Panzer  anzutreiben. Grandahl sieht keine Hindernisse, hunderte von Tonnen des Rohstoffes aus Schrott-Aluminium herzustellen, welches relativ billig zu haben ist.

"Im Prinzip sollte dieser Prozeß funktionieren", sagt Robert Steinberger-Wilckens, der das Brennstoffzellen-Programm der Universität Birmingham in UK leitet. Er weist lediglich darauf hin, dass das Experiment wiederholt werden muß, um zu zeigen, dass die Reaktion stattfindet wie sie es soll. "Manche Dinge funktionieren im Labor, aber nicht in der Praxis."

Wenn sich die Sache entwickelt wie erhofft, könnte das Puder auch als Rohmaterial für 3-D-Drucke genutzt werden. Das schlagen jedenfalls die Forscher vor - und denken dabei an militärische Anwendungen in Form  kleiner Luft- oder Bodenroboter, die ihre eigene Struktur als Kraftstoff nutzen. Diese selbst-kannibalisierenden Maschinen wären für spezielle Anwendungen nutzbar, bei denen sie sich am Ende selbst zerstören und keine Spuren hinterlassen würden."

 

 

 

 

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