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Wasserstoff

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by

Lasse Jepsen

on 17 December 2013

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Transcript of Wasserstoff

Wasserstoff
Der zukünftige Energieträger?
,,Wie effizient wäre es Wasserstoff als alternativen Energieträger einzusetzen und welche praktischen Umsetzungsmöglichkeiten gibt es langfristig?"
1.Was ist Wasserstoff?
2.Wieso sollte man Wasserstoff benutzen?
3.Wo findet man Wasserstoff in der Natur?
4.Welche Herstellungsverfahren gibt es?
5.Wie stellt man Wasserstoff her?
6.Welche alternativen Herstellungsverfahren gib es?
7.Wie gewinnt man aus Wasserstoff Energie?
8.Wie effizient ist Wasserstoff?
Wieso sollte man Wasserstoff benutzen?
Wo findet man Wasserstoff in der Natur?
Wie stellt man Wasserstoff her?
Wie gewinnt man Energie aus Wasserstoff?
Pro:
Nicht erschöpfbare Ressource
Kein Schadstoffanfall
Effizienter Energiespeicher
Leichte und vielfältige Herstellungsmöglichkeiten

Contra:
Herstellung ist sehr Energieaufwändig
Die Speicherung ist gefährlich
Eigenschaften von Wasser:
Elektrolyse:
Hohe Elektronegativitätsdifferenz (1,4)
Polar
Wasserstoffbrückenbindungen
Summenformel: H2O
Versuch Elektrolyse:
Welche Herstellungsverfahren gibt es?
Welche alternativen Herstellungsverfahren gibt es?
Was ist Wasserstoff?
Wie effizient ist Wasserstoff?
Fotobiologische Herstellung
Funktionsweise
Wasserstoffproduktion von Algen pro Liter Algen im Monat:
Unveränderte Algen: 100ml
Veränderte Algen 750ml
Umsetzung der Sonnenenergie in Wasserstoff:
Unveränderte Algen: 0.1%
Veränderte Algen: 2-2,4%

Erforderliche Effizienz: 7-10%
Fazit
Input: 2V; 0.8A;
Zeit: 16 Min
-> Leistung: 0,427 Wh

Output: 0.72V; 0.1A;
Zeit: 39 Min
-> Leistung: 0,0468 Wh

Effizienz: ~10%
Versuch:
Erwartungswert:
Effizienz:

Elektrolyser: 70%
Brenstoffzelle: 60%
____________
Gesamt: 42%
Brennstoffzelle:
Dampfreformierung
Partielle Oxidation
Autotherme Reformierung
Gasaufarbeitung
Elektrolyse von Wasser
Metalloxid-Verfahren
Photokatalytische Wasserspaltung
Photobiologische Herstellung
Zukunfstfähig als Zwischenspeicher für erneuerbare Energien.
-Algen betreiben Photosynthese
-2H2O -> 2H2 + O2 mit Hilfe des Enzyms Hydrogenase
-Wasserstoffausstoß ist zu gering
1. Möglichkeit:
Schwefeldiät
-Algen wechseln zu Wasserstoffsynthese
-Energie muss auf eine andere Art und Weise ausgestoßen werden
-Sonst Elektronenstau.

2. Möglichkeit:
Genetische Veränderung
-Erbinformationen werden schneller abgelesen
-Dadurch mehr Enzyme produziert
3. Möglichkeit:
Designzelle
-Im Moment nur Theoretisch möglich
-Kombination aus Grünalge und Blaualge
-Hydrogenase wird aus der Grünalge entnommen
und in die effizientere Blaualge eingesetzt
„Hydrogenium“ (Wassererzeuger)

Atommasse 1,008u = 1.67382323e-27 Kg
Atomradius: 25pm
Siedepunkt: −252 °C
Schmelzpunkt: −259,14 °C
Das häufigste Element im Universum
Nur in der Atmosphäre in reinem Zustand
90% aller Atome sind Wasserstoffatome
50% der Sonne besteht aus Wassertoff
Jedes sechste Atom auf der Erde ist ein Wasserstoffatom
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