Forscher:innen aus der Schweiz ist offenbar ein Durchbruch gelungen. Denn sie entwickelten ein neuartiges Solarkraftwerk, das sowohl Wasserstoff, Hitze als auch Sauerstoff generieren kann.
Wenn es um die Energieträger der Zukunft geht, nehmen nachhaltige Optionen zunehmend Überhand. Das erscheint vor dem Hintergrund des Klimawandels auch notwendig. Neben Solaranlagen und Windrädern sehen Experten auch in Wasserstoff einen künftigen Energielieferanten. Forscher:innen der EPFL-Hochschule in der Schweiz gelang dabei nun ein Durchbruch.
Denn selbst wenn bei der Verbrennung von Wasserstoff meist nur Wasser und Sauerstoff anfallen, so gestaltet sich die nachhaltige Produktion weiterhin kompliziert. Mit ihrem neuen Ansatz demonstrierte das Team der Hochschule jetzt, dass die Lösung in der Sonne liegen könnte.
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Solarkraftwerk produziert Wasserstoff durch Bündelung von Energie
Sie entwickelten dazu eine Anlage, die einer Satellitenschüssel ähnelt und ähnlich funktioniert. Tagsüber strahlt dabei die Sonne auf die Schüssel. Diese bündelt die Energie wiederum und konzentriert sie auf einen kleinen Reaktor, der Wasser in Wasserstoff, Sauerstoff und Wärme umwandelt. Die Bündelung der Sonneneinstrahlung ermöglicht derweil eine tausendfache Konzentration.
Eine erste Pilotanlage erreichte eine Leistung von einem Kilowatt. Ein weiterentwickelter Prototyp bereits zwei Kilowatt. Sophia Haussener, Leiterin des Labors für Wissenschaft und Technik der erneuerbaren Energien, spricht von einem sehr hohen Wirkungsgrad ohne weiter ins Detail zu gehen.
Anfallender Sauerstoff als Nebenprodukt für die Medizinbranche
Den anfallenden Sauerstoff saugte das Team ab und verwertete diesen weiter. Denn häufig sehen Produzenten diesen als Abfallprodukt – selbst wenn etwa die Medizinbranche ein möglicher Abnehmer wäre. Die Anlage eignet sich derweil für den industriellen, kommerziellen oder privaten Einsatz.
Der Solarreaktor ließe sich beispielsweise nutzen, um ausreichend Energie für die Heizungen und Heißwasserversorgung ganzer Nachbarschaften zu generieren. Mit dem aktuellen Prototyp ist ein Output von etwa einem halben Kilogramm Wasserstoff pro Tag möglich. Hochgerechnet reicht das, um 1,5 Wasserstofffahrzeuge für ein Jahr mit Kraftstoff zu versorgen. Ein vier Personen Haushalt in der Schweiz könnte damit ein halbes Jahr lang heizen.
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Vermutlich nicht ein halbes Kilo, sondern evtl. eine halbe Tonne? Da stimmt was nicht, bei den Angaben.
Guten Morgen Rainer,
vielen Dank für dein konstruktives Feedback. Ich habe das im Text angepasst, es ist ein halbes Kilo pro Tag. Das sollte es klarer machen.
Dir einen guten Start in die Woche!
Ich suche Ansprechpartner , die ensprechende Berechnungsmöglichkeiten haben und die die Projekte durchführen können und mit mir zusammen arbeiten möchten .
Ich hätte einige Ideen zur Umwelt , z.B. in der Sahara an der Südküste riesige Gewächshäuser mit mehreren km Breite und zig km Länge aufzubauen mit Solardach aufgeständert in 3 – 4 m Höhe . So das auch Maschinen unter Dach arbeiten können . Das Solardach sollte mit Wärmepumpenhilfe, die mit der Sonnenenergie betrieben wird , aktiv gekühlt werden , zur Leistungssteigerung und zusätzlich auch das Meerwasser abgekühlt werden .
Wäre auch in allen anderen Ländern , auch Deutschland eine geeignete Bauweise !
Es könnten auch riesige schwimmende Plattformen , vorzugsweise in der Nähe des Äquators gebaut werden .
Der Äquator verläuft genau zwischen Nord- und Südpol und teilt die Erde damit in Nord- und Südhalbkugel. Die Tage sind hier immer gleich lang und die Sonne scheint genau 12 Stunden. Eine solch konstante Sonneneinstrahlung ist jenseits des Äquators nicht gegeben, weshalb anderenorts auch das Phänomen der Jahreszeiten existiert.
Vor den Gewächshäusern , an der Küste selbst eine Solarbetriebene Meerwasserentsalzungsanlage mit Auffang des Wasserdampfes zur Bewässerung der Gewächshäuser und Salzgewinnung zum Verkauf.
Damit könnte auch die Wasserversorgung der Bevölkerung gesichert werden .
Mit der Solarenergie könnte Wasserstoff erzeugt werden . Ich habe gelesen daß die KFW ein Solarkraftwerk in der Sahara plant . Leider nur ein Hinweis auf den Auftraggeber ( Wirtschafts- und Finanzministerium im Partnerland )
In den Gewächshäusern würde reichlich Personal benötigt und erzeugte Nahrungsmittel könnte die Hungersnöte abdämmen .
Den Familien die heute noch Holzbündel zum Kochen heranschleppen , könnte man dazu verhelfen aus Alufolie Solarspiegel zum Kochen selbst herzustellen .
Überschüssige Gülle aus Europa könnte zur Düngung des Bodens der Gewächshäuser benutzt werden.
In den Gewächshäusern wäre trotz Abdeckung mit Solarpaneelen eine Menge Hitze zu erwarten , diese könnte als Wind über Kühltürme ca. alle 500m abgeführt werden , wobei auch noch Turbinen zur Stromgewinnung in den Kühltürmen angetrieben werden könnten.
Mit Hilfe von Solaranlagen könnten auch an allen Küsten der Erde , sogar in der Arktis und Antarktis Wärmepumpen betrieben werden , um das Meerwasser abzukühlen , sogar bis zum Gefrierpunkt um die gewonnene Wärme in Turbinen umzusetzen .
Das erzeugte Eis könnte über Wärmetauscherrohre zur Kühlung des Turbinenmediums eingesetzt werden .
Das wäre eine unendliche Energiequelle , mit geeigneten Kältemittel könnte die Wärmepumpe zwischen z.B. -20 Grad bis zum Siedepunkt eines weiteren Mediums (zum Beispiel flüssige Luft) zum Betrieb der Turbinen arbeiten , die dann Strom erzeugen . Diese Technik wäre auch als Schiffsantrieb denkbar , wobei auch auf Schiffschrauben und Ruder verzichtet werden könnte wenn man dafür schwenkbare Strahldüsen einsetzt .
In den Südmeeren könnten schwimmende Solarplattformen mit meheren Quadratkilometern auch zur Wasserstofferzeugung genutzt werden und gleichzeitg mit Hilfe unterseeischer Solarbetriebener Wärmepumpen dem Wasser Wärme entzogen werden .
Auch Häuser könnten auch Klimaneutral bzw. energieerzeugend aufgebaut werden .
Ich habe noch einen Verbesserungsvorschlag vor allem für neue Häuser .
Der eigentliche Hintergedanke ist ein vollkommen unabhängiges Gebäude zu erstellen , keine Gasleitung kein Öltank .
Aufzubauen wie ein ganz normales Haus mit guter Wärmedämmung mit mindestens 3fach Verglasung , Rolläden an allen Fenstern , Dachdämmung mit fester Abdeckung . Fassade als Vorhängefassade mit ca 5 cm Abstand übergehend zum Dach , Dachfläche nur aus Photovoltaik , ( keine Dachpfannen ) nach allen Himmelsrichtungen , ausgenommen evtl. Dachfenster. Dadurch auch leichtere Bauweise des Dachstuhles .
Im Energieraum eine Wärmepumpe , die von der Photovoltaik betrieben wird .
Als Wärmetauscher dient die Aussenfassade inlusive Dachfläche , in der ein Luftstrom zirkuliert der ca . 5 Grad kälter als die Aussentemperatur ist, kühlt auch die Solaranlage zur Leistungssteigerung und wäre im Sommer auch Klimaanlage.
In der Wärmepumpe wird das Medium so hoch erhitzt dass es auch für die Warmwasserbereitung reicht und noch eine Wärmekraftmaschine mit geigneten Medium antreiben kann.
Dadurch könnte zusätzlicher Strom über eine Generator erzeugt werden , zum Eigenverbrauch , Speichern in Akkus oder Wasserstofferzeugung , zum Laden von E- Mobilen und auch zum Einspeisen ins öffentliche Netz .
Wärmepumpenantrieb nur über Photovoltaik , Module zur Leistungssteigerung von Kühlluft aus der Wärmepumpe unterströmt .
Das Dach besteht nur aus Photovoltaikmudulen mit entsprechenden Abdichtungen .
Selbst Aussentemperaturen von -40 Grad sind noch Wärme , wenn die Wärmepumpe ein geeignetes Kältemittel hat .
Auch sehr viele Parkplätze ( öffentlich als auch privat ) könnten mit Solardächern für Ladesäulen ausgetattet werden , positiver Nebeneffekt , Fahrzeuge würden im Trockenen stehen .
Alle Autobahnrastätten und teilweise Abschnitte davor und dahinter könnten ebenfalls mit Solarflächen ausgerüstet werden , die sich sogar dem Sonnenstand anpassen .
Ich denke dieses wäre einige Überlegungen wert.
mit freundlichen Grüßen
Ernst-Dieter Titze
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Titze.Ernst@t-online.de