Wie viel Strom wird benötigt, um 1 m³ Wasserstoff bei hohem druck aus wasser herzustellen?
Folgendes habe ich bereits herausgefunden:
"Zur Herstellung von 1 m³ Wasserstoff (bei Normaldruck) wird bei modernen Anlagen eine elektrische Energie von 4,3–4,9 kWh benötigt"
Wie verändert sich das bei steigendem Druck?
Normaldruck ist meines Wissens nach ca. 1 bar. Nun müsste ja bei 2 bar Druck die doppelte Menge an Wasserstoff erzeugt werden, um auf das gleiche Volumen zu kommen.
Das müsste dann heißen, dass man 8,6 - 9,8 kWh elektrischer Energie benötigt werden, um 1 m³ Wasserstoff bei 2 bar Druck zu erzeugen.
Jetzt habe ich gehört, dass der elektrische Widerstand durch die Bläschenbildung an den Elektroden eine größere Rolle spielt, wenn man in kurzer Zeit möglichst viel Wasserstoff herstellen will. Bei steigendem Druck müsste der Widerstand jedoch geringer sein, da die Bläschen ja kleiner sind und somit weniger Strom benötigt werden würde.
Stimmt das so? Liege ich komplett falsch? Oder ist dieser Effekt zu vernachlässigen?
3 Antworten
Warum sollten die Bläschen kleiner sein? Die Blase wächst so lange, bis sie genügend Auftrieb hat, um aufzusteigen.
Vermutlich steigt auch die Überspannung mit dem Druck. So dass Druckerhöhung keinen Vorteil, möglicherweise einen nachteil bringt.
Du solltest die Leitfähigkeit erhöhen -> konzentrierte Lösung, hohe Temperatur, große Elektrodenfläche, kleine Wege zwischen den Elektroden.
Und die Überspannung verringern -> platinierte Pt-Elektroden zur Wasserstoffabscheidung nehmen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolyse#%C3%9Cberspannung
Durch die Überspannung kann ca. 1/3 der reingesteckten Energie zu Wärme werden.
du hast hier einen kleinen denkfehler. mit steigendem widerstand sinkt auch der strom. d.h. die Leistungsaufnahme sinkt.
unterm strich variert damit hauptsächlich die prozessdauer.
klar wird sich das auf die effizeienz des prozesses auswirken, weil wenn du sagen wir den Widerstand durch erhöhen der spannung kompensierst, hast du mehr verlustleistung d.h. du machst aus deinem elektrolyseur einen wasserboiler. aber ein teil der elektrischen ernegie geht so wie so zwangsweise auf diesem weg verloren.
ganz abgesehen davon ist es so wie so eine gewisse gefahr so was auch noch unter druck zu setzen. jedenfalls unter mehr als der wasserstoff im sammelröhrchen so wie so erzeugt...
wenn du deine anlage effektiver machen willst, ist es einfacher und ratsamer, die reaktiionsfläche zu erhöhen...
kleiner mc gyver tip: kühlkörper von alten CPU haben schön viel oberfläche...
du hast hier zwei faktoren in eine waagschale geworfen. die idee mit dem druck erhöhen ist ok. du wirst aber damit das ergebnis nicht erreichen, was du willst. du mußt erst die flüssigkeit unter druck setzen, was viel energie kostet und dann bekommst du ein gas das gleich auch unter druck steht.
zur schnelleren ablösung der gasperlen ist es geschickt eine oberfläche, wie ein mentos zu machen.
übrigens wasserstoff wird industriel aus erdgas gewonnen, weil das billiger kommt als über wasserspaltung.
egal wie du den wasserstoff gewinnst. du hast das problem der lagerung. aktuell sehe ich die trägertechnik mit organischen flüssigkeiten als die technik.
die flüssigkeit geladen mit wasserstoff verhält sich ähnlich wasser mit kohlensäure.
durch einen reaktor geführt, löst sich der wasserstoff wieder. und das wäre so einfach wie ein mentos in die flasche werfen....
wenn das kommt, hat die brennstoffzelle und der elektromotor gewonnen.
die redfluxbatterie arbeit nach dem prinzip träger von elektrischer ladung. leiger ist das system so schwer wie bleibatterien. braucht aber mehr platz