Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

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Arthur
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Arthur »

STW hat geschrieben:
Mi 14. Apr 2021, 20:45
Aber Natronlauge ist sicherlich auch etwas, was man nicht brauchen kann.
Mit Natronlauge kann man zb CO2 aus der Luft entfernen:
2NaOH + CO2 ->Na2CO3 + H2O
Es bildet sich Soda.
Oder man kann in der Brauerei Bier Flaschen damit reinigen. Oder aus Fett Seife machen. Und noch viel mehr. Es werden jährlich 60 Millionen Tonnen davon hergestellt.
Es ist also nicht ganz unnütz.
Kein Problem, dass es bei dir mit der Chemie ein wenig hapert. Dafür bist bei allem mit Strom umso besser.
Zuletzt geändert von Arthur am Mi 14. Apr 2021, 22:42, insgesamt 1-mal geändert.

Gluehbert
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Gluehbert »

Oder man schmeißt Aluminium in die Natronlauge: Dann bekommt man nochmal Wasserstoff :lol:

@ Arthur: Wenn du dich da auskennst: Mir hat mal jemand gesagt, dass das Chlor sich auch ein Wasserstoffatom aus dem Wasser schnappen würde und man daher auch noch Salzsäure bekommt? Ist dem so? Wenn ja, dann macht die einem doch die Natronlauge wieder kaputt.

Arthur
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Arthur »

Gluehbert hat geschrieben:
Mi 14. Apr 2021, 22:40
Oder man schmeißt Aluminium in die Natronlauge: Dann bekommt man nochmal Wasserstoff :lol:

@ Arthur: Wenn du dich da auskennst: Mir hat mal jemand gesagt, dass das Chlor sich auch ein Wasserstoffatom aus dem Wasser schnappen würde und man daher auch noch Salzsäure bekommt? Ist dem so? Wenn ja, dann macht die einem doch die Natronlauge wieder kaputt.
Das stimmt nicht, Chlor reagiert nicht mit Wasser. Außerdem würde Chlor dabei zu Chlorid reduziert, wie soll denn das gehen?
Hab mal auf die Schnelle das da gefunden, da wird es ganz gut erklärt:
https://m.simplyscience.ch/teens-liesna ... rgibt.html

Elektrochemie ist aber zugegebenermaßen eine ziemlich harte Nuss.

Gluehbert
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Gluehbert »

OK, danke. Dann wüsste der Mensch damals nicht genau Bescheid.

Sehr ich das richtig: Die in deinem Link dargestellte Reaktion 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + H2 + Cl2 läuft ab, wenn die Stromquelle 3 Elementarladungen losgeschickt hat? 2 um die beiden NaCl zu knacken und eine, um dem Wasser ein H-Atom abzuspalten? Darf man so rechnen?

Arthur
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Arthur »

Gluehbert hat geschrieben:
Mi 14. Apr 2021, 23:03
OK, danke. Dann wüsste der Mensch damals nicht genau Bescheid.

Sehr ich das richtig: Die in deinem Link dargestellte Reaktion 2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + H2 + Cl2 läuft ab, wenn die Stromquelle 3 Elementarladungen losgeschickt hat? 2 um die beiden NaCl zu knacken und eine, um dem Wasser ein H-Atom abzuspalten? Darf man so rechnen?
Das verstehe ich jetzt leider nicht so ganz.
Man muss bei so Redox Geschichten immer mit Elektronen rechnen.

Gluehbert
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Gluehbert »

Ich bin mit der Formulierung nicht ganz vertraut. Aber: ein Elektron trägt eine Elementarladung. Ich meine also 3 Elektronen

Arthur
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Arthur »

Jetzt hast du mich erwischt, ich hab so was vor zwanzig Jahren das letzte Mal gerechnet.
Man muss die Oxidationszahlen anschauen und kann dann berechnen, wie viele Elektronen da fließen.
Da müsste ich mich erst noch mal ein bisschen schlau machen. Aber es soll hier ja zu keiner Chemienachhilfe ausarten.

Aber nochmal zum Thema: Aus 18ml Wasser erzeugt man 22,4l Wasserstoffgas, zumindest theoretisch. Wenn man mal schaut, wie viel Trinkwasser wir schon mit einer Klospülung wegen einmal pinkeln in den Kanal jagen, kann ich mir nicht vorstellen, dass der Rohstoff Wasser der limitierende Faktor sein soll.

Gluehbert
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Gluehbert »

Die 22,4 l wiegen aber nur 2 g. Die enthalten ja nur 0,24 MJ.

Ich habe 2 grundsätzliche Überlegungen:

1. Im Eingangsbeitrag war von der Erzeugung in Saudi-Arabien die Rede. Das Land liegt zwischen 32° N und 16° N. Vorteil: Die Tageslänge variiert nicht so stark im Laufe des Jahre und der subtropische Hochdruckgürtel sorgt für viel Sonne. Leider ist es damit eine Wüste und Wasser erstmal knapp.

2. Meerwasser gibt es genug. Evtl. braucht man aber 3 statt 2 Elektronen, um ein Molekül Wasserstoff herzustellen, wenn man Salzwasser nimmt. Dann sollte man vielleicht besser kein Meerwasser für die Elektrolyse verwenden. Hängt natürlich auch von der Spannung ab, die man braucht*. Und natürlich: Wir haben die Atmosphäre mit Kohlendioxid angereichert. Jetzt hören wir damit auf und machen stattdessen mit Chlor weiter ist vielleicht auch keine so gute Idee...

*Wie bekommt man die Spannung eigentlich heraus? Einfach die Elektronegativität von Wasserstoff von der von Sauerstoff abziehen?

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Mr.Eight
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Mr.Eight »

Wenn wir alle negativen Punkte wie:
Natronlauge, Chlor, Salzsäure etc. Bekommen, wenn wir Wasserstoff aus Meerwasser erzeugen...

Ist das schlimm? Werden diese Mittel nicht eh hergestellt weil die Welt diese Stoffe verarbeitet?

Ok andere Sichtweise:
Nehmen wir an, wir würden große Anlagen mit Meerwasser als Verdunstungsanlagen in Wüstennähe bauen und dadurch auf natürliche Weise destilliertes Wasser gewinnen. Danach durch Sonnenkollektoren und Windradanlagen mit der Energie Wasserstoff herstellen... wäre das ein gangbarer Weg grünen Wasserstoff herzustellen? Ok. Wir hätten Restmüll aus dem Meer mit Salz übrig... Salz... das läßt sich sicher doch auch gut verarbeiten. Wäre die Menge an verdunstendem Wasser genug um profitabel eine Anlage zu betreiben? Oder ist das der Flaschenhals?

Wenn wir uns Lithium Anlagen ansehen... da geht es auch darum tausende Liter Wasser zu verdunsten... Das wäre doch ein willkommener Nebeneffekt, oder?
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Arthur
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Re: Wasserknappheit, Herstellung von H2 und E-Batterien

Beitrag von Arthur »

Sind abgesehen von politischer Instabilität diverser Länder Solarfarmen in der Wüste überhaupt sinnvoll?
Je wärmer die Solarzelle, desto höher der Innenwiderstand und damit der Wirkungsgrad.
Außerdem wirkt der Wüstensand wie ein Sandstrahler auf der Oberfläche und schmiergelt sie ab.

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