Versuch einer Idee zu Umweltschutz und Energiegewinnung

[gelberhund]

Hallo liebe Leute,

heute ist mir etwas eingefallen was vielleicht helfen könnte bei unseren Weltproblemen mit Umweltschutz und Energie.

Es sind eigentlich zwei Ideen.

Die eine ist, könnten wir vielleicht ein Material herstellen das sich relativ leicht erhitzen läßt und das relativ lange braucht bis es sich abkühlt? Ich meine, man nehme einen Eisenblock und erhitze ihn mit guten Methoden solange bis er sehr heiß ist. Er braucht doch dann eine Weile bis er sich abkühlt und solange kann man die Hitze die er abstrahlt nutzen, etwa mit einem Dampf- oder Wassererhitzungsgerät, um Strom zu gewinnen. Danach, weil sich so ein Eisenblock ja nicht verbraucht, kann man diesen ja wieder und wieder erhitzen, solange das relativ schnell und relativ energiesparend geschieht, und dann wieder lange Energie gewinnen. Geht das irgendwie technisch zu realisieren? Ich denke man kann da vielleicht mit Plasmafeldern auch viel machen, und vielleicht geht in der Materialienforschung ja auch etwas.

Nun, zur zweiten Idee:

Ich weiß daß im Umweltschutz eigentlich viel auf Filterung und so gegeben wird. In Autos sind da ja auch welche eingebaut und so schmutzig erscheint die Luft bei uns ja auch nicht mehr und in letzter Zeit ist ja sogar das Wetter besser geworden als wir nicht mehr gar soviel Auto gefahren sind. Jedenfalls könnte man doch in Fabriken wo wir ja die meisten Schadstoffe produzieren richtige große Filteranlagen bauen, also nicht so Schornsteine mit einem einzigen Filter drin sondern große Anlagen wo die ganze Abluft durchsaust und wo sie gründlich chemisch gereinigt wird bis sie sauber ist und wieder in die Umwelt kann. Ein Auto gibt doch auch nicht soviel Abluft ab und der Großteil ist ja normale Luft. Die ganze stinkige Schmutzluft kann man doch auch in einer großen hallenartigen Anlage auffangen und dann Piece for Piece reinigen was dann nur perfektioniert werden müßte und gut durchorganisiert werden muß bis eine Fabrik mit ehemals viel schlechter Abluft besser und umweltschützender funktioniert. Bis das alles klappt müßte man natürlich zum Wohle der Umwelt die ganze Schmutzindustrie auch einmal ausmachen und anhalten. Das wäre ja auch nicht so schlimm denn unsere Lager sind relativ voll und wir brauchen doch alle privat gar nicht soviel Zeug und wir haben viele Häuser und vieles ist altmodische normale Handarbeit und nur das Notwendige am Laufen zu halten wäre leicht und auch schon sehr umweltschützend.

Wir Menschen brauchen ja Essen, Unterhaltung (Computer, TV, Radio), Informationen, und gar nicht soviele andere Dinge. Diese ganze weitflächige industriebeladene Sache ist doch gar nicht so wichtig. Wenn man reine machen will zuhause braucht man nicht einmal den Staubsauger so sehr und man kann ja auch darauf achten nichts so dreckig zu machen und dazu kommt daß wir bei Arbeit einander auch viel helfen können.

Bitte sagt mal was ihr über meine zwei Ideen denkt. Ich glaube wir können ja zusammen mal nachdenken wie man eine gute Welt bauen könnte die sicher, friedlich, und natürlich gut ist. Viele Versuche wurden da ja schon gemacht und manches Mal haben wir auch Erfolge gehabt. Es gibt ja auch die Götter und die machen auch viel, auch Tiergötter und so gibt es und die tun alle auch etwas. Ich denke bald sie haben auch schon oft die Luft gereinigt und versucht uns zu helfen, aber so ganz blitzallmächtig ist wohl kein Gott und nur arbeiten wollen Götter auch nicht. Aber sie sind sehr wissen und schaffen immer wieder viel.

[gelberhund]

Ich hatte zwischendurch auch noch eine dritte, einfachere Idee. Wir haben ja viele Windräder und die haben doch alle nur ein Rad. Könnte man da nicht einfach zwei auf einen Stengel bauen und hätte dann doppelt soviele Möglichkeiten? Man kann doch auf einen Stengel ein Rad vorn und ein Rad hinten bauen und könnte doch dann eigentlich doppelt soviel Strom erzeugen. Geht das irgendwie oder haben sich das schon andere gedacht?

[Pjotr]

Moin, Gelberhund, Deine positive Denkweise gefällt mir.

Meine Gedanken zu Deinen Ideen:


1. Eisenblock erhitzen

Wie Du selber schon sagtest, der Block wird sich abkühlen. Er speichtert die Energie also nur kurzfristig. Man müsste sofort beginnen, seine abgestrahlte Energie wiederzuverwerten. Besser sind langhaltende Speicher, wie etwa ein Wasserspeicher auf einem Berg; da wird Wasser von einem tieferen Gelände aus nach oben in einen geschlossenen See gepumpt. Das Hinaufpumpen benötigt Energie. Wenn man das hochgepumpte Wasser wieder herunterfallen lässt und durch Wasserturbinen treibt, geben diese Wasserturbinen wieder Energie ab. Der See mag zwar langsam verdunsten (wenn es nie regnet), aber das würde viel länger dauern als die Abkühlung des Eisenblocks. -- Inzwischen gibt es noch eine weitere Erfindung, nämlich "Windgas": Der Strom von Windkraftanlagen wird benutzt, um Wasserstoffgas herzustellen. Dieses Wasserstoffgas kann man sehr lange in Behältern speichern. Man kann damit wieder Strom erzeugen (E-Auto-Brennstoffzelle etc.) und auch als Gas in die Gasleitungen einspeisen, die zu den Haushalten führen (Gasherde, Heizungen). Außerdem ist Wasserstoff umweltfreundlich.


2. Luftfilter in Fabrikschornsteinen

Gibt es schon lange. Sie haben zur Reinigung viel beigetragen, aber trotzdem bleiben noch Abermillionen Tonnen Dreck und Gift übrig.


3. Windräder mit mehr Blättern

Der Wind (innerhalb eines Windraddurchmessers) hat nicht endlos viel Kraft, um endlos viele Blätter zu bewegen. Wenn man die Windangriffsfläche vergrößert (anhand mehrerer oder größerer Blätter), vergrößert sich auch der Luftwiderstand. Und wenn der Luftwiderstand größer ist, weht der Wind vielmehr an den Blättern herum, anstatt diese zu bewegen. Außerdem sollen zusätzliche Blätter auch zusätzliche Stromgeneratoren antreiben, und das benötigt auch wiederum mehr Kraft. -- Gar keine Blätter bringen natürlich auch nichts. Daher gibt es einen optimalen Kompromiss, wo die "Segelkraft" groß genug ist und der Widerstand klein genug.


Ahoy

P.

[gelberhund]

Naja, ein heißer Eisenblock "brennt" doch nicht richtig. Er muß ja nur so heiß bleiben daß Wasser kocht oder Dampf entsteht. Geht das irgendwie elektrisch oder atomar oder durch Plasmafelder?

[Pjotr]

Wenn das Eisen wärmer ist als sein Umfeld, wird das Eisen seine Wärme nicht behalten. Es wird sofort beginnen, die Wärme an sein Umfeld abzugeben.

Als Energiespeicher taugt es bestenfalls für einige Minuten. Da findet es auch Verwendung, etwa in der Küche. Als tagelanger Energiespeicher ist es nutzlos.

Beispiel E-Herd. Ich nenne das Metall der Kochplatte jetzt kurz Eisen:

Das Eisen wird elektrisch erhitzt. Wenn Du einen alten E-Herd einschaltest, wirst Du alle paar Sekunden ein Knackgeräusch hören. Das Knacken kommt von einer automatischen Schaltvorrichtung, die den Strom zur Kochplatte unterbricht. Mit dem Drehschalter am Herd kannst Du einstellen, dass das Eisen auf etwa 100° erwärmt wird, beispielsweise. Hierdurch passiert folgendes: Der Strom aus der Steckdose erwärmt das kalte Eisen. Das Eisen wird wärmer. Bei etwa 110° knackt es; das ist der innere Schalter, der aufschnappt und den Stromkreis unterbricht. Das Eisen beginnt sofort, abzukühlen. Nach etwa einer halben Minute ist das Eisen nur noch 90° warm. Es knackt erneut. Der innere Schalter schnappt wieder zu, und der Strom erwärmt das Eisen. Dieser Zyklus wiederholt sich so lange, bis Du den Herd ausschaltest. Wenn er aus ist, kühlt sich das Eisen ab bis auf Zimmertemperatur. Das dauert nicht lange.

Man verwendet hier "Eisen", weil das kurzfristige Temperaturschwankungen schön ausgleichen kann. Denn mit dem Drehschalter an einem alten E-Herd wird nicht die Stromstärke reguliert; die Stromstärke ist immer die gleiche. Sondern der Stromkreis wird in regelmäßigen Zeitabständen unterbrochen, um eine Durchschnitts-Temperatur zu erzeugen. Je heißer das Eisen sein soll, desto seltener wird der Strom unterbrochen.

In diesem praktischen Beispiel wirst Du feststellen, dass Eisen ziemlich schnell abkühlt.

[gelberhund]

Danke Pjotr. Ich dachte man kann da vielleicht mit irgendwelchen Feldern oder Stromeinleitungen etwas machen.

Geht es irgendwie mit Lasern Eisen zu erhitzen und mehr Output statt Input zu haben? OP Laser etwa sind doch ziemlich energetisch haben aber nur einen 220 Volt Input. Kann man da vielleicht damit einen Wassertopf erhitzen um eine Dampfmaschine zu betreiben? Ich meine die Laser schneiden doch sonst durch Fleisch und Knochen und müßten daher recht heiß sein. Kann man mit ihnen dann vielleicht auch irgendwie etwas erhitzen?

[Pjotr]

Der Output ist immer geringer als der Input.

(Das ist ein Naturgesetz, das mit allen Beobachtungen bisher übereinstimmt und noch nicht widerlegt wurde.)

In Deinen Ideen geht es darum, eine bestimmte Energie-Form in eine andere Energie-Form umzuwandeln -- und dabei noch zusätzlich Energie zu gewinnen.

Man kann Energie nur umwandeln in eine andere Energie-Form, dabei bleibt die Energie-Menge im Universum stets dieselbe. Aus dem Nichts zusätzliche Energie herzustellen, ist unmöglich. Zumindest hat das noch niemand geschafft oder beobachtet.

Wenn ein Auto betankt ist, und der Motor läuft, dann nimmt die Tankfüllung nicht zu, sondern ab. Die im Benzin gespeicherte Energie wird umgewandelt in andere Energie-Formen wie Bewegungs-Energie (Getriebe), Licht-Energie (Zündfunken), Wärme-Energie (Gasverbrennung) und so weiter. Die Summe aller Energie bleibt dieselbe.

Wenn du beispielsweise 100 Joule für deinen Spazierengang benötigst, also für deine Muskelbewegung, dann musst du vorher mehr als 100 Joule essen. Denn nicht alles von diesen 100 Joule wird in Bewegungs-Energie umgewandelt. Ein Teil davon wird als Wärme-Energie verbraucht, und als chemische Energie, und Nervenstrom-Energie etc.

[gelberhund]

Hallo Pjotr,

ich versuche nur irgendwie ein Ei des Kolumbus, so etwas wie das mit dem Strom. Die Output-Input Balance relativiert sich ja bei Elektrizität weil man mit dieser Energie soviel Verschiedenes anstellen kann. Und es geht ja nicht unbedingt um Output und Input in einem einzigen Kreislauf sondern darum Energie effizient zu erzeugen, zu speichern, und freizusetzen. Wenn man Kohle verbrennt entsteht massig Energie aber es fehlen die besonderen mechanischen Geräte und die besonderen Maschinen um die Kohlefeuerenergie dann auch richtig und voll zu nutzen. Wenn man ein Stück Kohle verbrennt entsteht ja Feuer und das ist ganz viel heißer als die Kohle einmal war. Es entsteht kurzzeitig mehr Energie als vorher da war, ich meine accessible Energie. Das muß man dann nur auf verrückte Art nutzen und schon haben wir verfügbare Energie für das Stromnetz und für die vielen Geräte die man damit dann betreiben kann. Ich dachte man kann mit Lasern da etwas machen. Bei mechanistischen Zahnradgetrieben ist es doch auch so, durch bestimmte Übersetzung kann man Gesetze wie das Hebelgesetz ausnutzen und man kann aus wenig viel machen.

[Pjotr]

Zitat von gelberhund

Wenn man ein Stück Kohle verbrennt entsteht ja Feuer und das ist ganz viel heißer als die Kohle einmal war. Es entsteht kurzzeitig mehr Energie als vorher da war, ich meine accessible Energie.

Das ist leider ein Irrtum; es entsteht nicht mehr Energie als vorher da war.

Einstein entdeckte diesen Zusammenhang: Energie = Masse * c * c

Die kalte Kohlemasse ist nur eine andere Energieform.

All die fossilen Rohstoffe wie Erdöl, Kohle etc. sind kalte Massen, die über viele Jahrmillionen entstanden sind aus ehemaligen Pflanzen und ungeheuren Mengen Sonnenlicht.

In der Kohlemasse steckt vor allem Sonnen-Energie. Wenn du eine Stunde lang ein Stück Kohle verbrennst, dann wandelst du jene ehemalige Sonnenenergie wieder in Wärme- und Licht-Energie um.

Das Umwelt-Problem dabei: Es dauerte damals viele Jahre, um die Sonnenenergie in Kohlemasse umzuwandeln. Und jetzt wird diese Energie innerhalb nur einer Stunde wieder in die Atmosphäre entlassen. Das ist ein wahnsinniges Ungleichgewicht. Das ist etwa so, als würde ein lebenslanger Tabakraucher seine 50.000 Zigaretten alle innerhalb einer Millisekunde in die Lungen heizen. Er würde das nicht überleben, weil er sich in dieser kurzen Zeit nicht entgiften kann.

Anders ist das, wenn man einen Baum aus der heutigen Zeit verbrennt. Wenn der jetzt 10 Jahre alt ist, wird bei seiner Verbrennung nur diejenige Sonnen-Energie wieder frei, die er sich über die vergangenen 10 Jahre einverleibt hat. Dabei entsteht zwar CO2. Die Menge CO2 ist in diesem Fall aber nicht schädlich, weil die anderen gegenwärtigen Bäume diese Menge CO2 wieder in Sauerstoff umwandeln. Verbrennt man heute hingegen die fossile Sonnen-Energie der letzten Jahrmillionen, dann bräuchten wir heute ebenso all die ehemaligen verstorbenen Pflanzen der letzten Jahrmillionen, um all dieses "alte" CO2 wieder in Sauerstoff umzuwandeln. Das sind gigantische Mengen, die schlichtweg nicht verfügbar sind. Die fossile Erdgeschichte speichert die Sonnen-Energie von über einer Milliarde Jahren. Und die Menschheit will all diese Energie wieder aus dem Boden holen und die Atmosphäre blasen -- innerhalb 300 Jahre.

[Ilka-Maria]

Zitat von Pjotr

Einstein entdeckte diesen Zusammenhang: Energie = Masse * c * c

Jetzt muss ich mal nachfragen, Pjotr, da du von Physik eine Menge zu verstehen scheinst. Ich wurde nämlich vor einiger Zeit darüber belehrt, dass die Formel nicht von Einstein stammt, sondern schon älter ist. Er hatte sie nur übernommen und in seine Theorie eingebaut. Weißt du mehr darüber?

[Pjotr]

Die genaue Formel "E = m mal c im Quadrat" stammt schon von Einstein. Die Vorgeschichte kenne ich nicht so genau; da musste ich gerade nachschlagen. Also gewisse Zusammenhänge wurden schon zuvor von anderen Leuten überlegt, aber deren Formeln ähneln nur Einsteins Formel. Sie sind komplizierter. Hier ist ein Vergleich:

https://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84...gie#Geschichte

[Ilka-Maria]

Aha, danke.

[Sonnenwind]

Pjotr, du musst ein Buch schreiben über so Sachen, man versteht es so gut!

[gelberhund]

Ganz so ist es aber nicht Pjotr. Wenn man Braunkohle hernimmt rate ich mal einfach so daß man sie über die Erde verteilt relativ weit oben an der Oberfläche und nur bis zu 2-3 km tief findet. Diese ganze Braunkohle ist zwar fossil, ist aber durch die Fossilierung nicht besonders geschrumpft. Man kann also indem man die Tagebaue wieder zuwachsen läßt mit Spezialpflanzen die sich selbst dann fossilieren das alles wieder zufüllen und dann nach 100 Jahren spätestens wieder erneut benutzen. Steinkohle ist ein etwas anderes Thema und ich denke da haben wir Fehler gemacht und so tief und zwischen die Steine kann die Steinkohle ja auch nicht gerutscht sein wenn man sie als fossil annimmt.

Man müßte selbst bei Braunkohle Weltdisaster wie die Sintflut und zwar häufig geschehen annehmen. Ich denke daher die Lösung ist eher daß die Erde im Innern unendlich ist und daß neues Erz und neue Kohle über längere, aber nicht so weitläufige Zeiträume neu entsteht und wächst.

Stichwort Gaiahypothese und Oerdehypothese aus dem Altertum.