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Re: EU-Stromnetz am kupfernen Faden /Nachbarlender schotten sich zu D ab

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Sieghard Schicktanz wrote:
> 
> Hallo Carla,
> 
> Du schriebst am Sat, 11 Mar 2023 10:43:40 +0100:
> 
> > > Bei einer _verlustlosen_ Brennstoffzelle wäre die Thermodynamik
> > > überhaupt nicht beteiligt.
> >
> > Die Thermodynamik ist bei chemischen und physikalischen  Prozessen immer
> 
> Bei real ablaufenden durchaus, die ist immer (auch) für die Verluste
> zuständig. Es gibt aber Prozesse, die im idealisierenden "Grenzübergang"
> ohne thermodynamische Verluste keinen Wärmefluß bewirken, im Gegensatz zu
> den inhärent thermodynamisch bestimten Prozessen wie Wärmekraftmaschinen.
> Zu Ersteren gehört z.B. das Aufladen und Wiederentladen eines Kondensators,
> zu letzteren die altbekannte und beliebte Dampfmaschine.
> 
> > beteiligt. z.B. bei Druckluftspeicher ist es umgekehrt wie bei der
> > Elektrolyse/Brennstoffzelle, beim komprimieren der Luft wird Waerme frei
> > die beim expandieren wieder verbraucht wird. Das waere auch bei einem
> 
> Kompression von Gasen ist ein inhärent thermodynamischer Prozess. Aber mit
> dem Prozess der Elektrolyse (oder dem umgekehrten der Brennstoffzelle) hat
> der nichts zu tun, auch wenn der Wasserstoff in Drucktanks gelagert wird -
> das ist ein Neben- bzw. Hilfsprozess.

Wenn die Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff in Wasser verwandelt dann
enthaelt dieser Vorgang eine Kompression dieser Gase auf die Dichte von fluessigem
Wasser, waehrend die Elektrolyse die Expansion enthaelt.

> 
> ...
> > die Thermodynamik genauso einfach waere wie die Mechanik waere da schon
> > alles klar, praktisch ist sie aber ein Buch mit sieben Siegeln, und
> > merkwuerdigen Zauberspruechen:
> 
> Achso, daher. Naja, ich bin auch nicht großartig "fit" in Thermodynamik,
> das Gebiet habe ich nie besonders intensiv auch nur angeschaut. Man kommt
> halt praktisch nirgends drum herum.

Vor allem muss man sich damit auskennen um zu wissen wo man sie braucht und
wo nicht.


> 
> ...
> > > Die würde aber auch "unendlich langsam" arbeiten, und
> > > sobald die Reaktionen in "ausreichend endlicher" Zeit ablaufen sollen,
> > > bedingt die Reaktionskinetik eine endliche Wärmeproduktion. Aber Deine
> > > "20% der Gesamtleistung" kann ich nicht nachvollziehen.
> >
> > Nachvollziehen koennen das nur Thermodynamik-Zauberer,
> > aber es steht hier vorgerechnet:
> 
> Wenn "Zauberer" was vorrechnen können (oder müssen) sind es keine.

Die sind ja auch nur "Zauberer" fuer die, die ihre Rechnung nicht verstehen
koennen weil ihnen das Verstaendnis dafuer fehlt.


> Na, ich werd' mir Deinen Link wohl mal anschauen, ich möchte schon wissen,
> wie die darauf kommen.
> (Ich hab' auch mal eine "thermodynamische Berechnung" des Wirkungsgrads
> von Solarzellen gefunden. Eine glanzvolle Übung in "Handwaving"...)

Wenn es waermer wird sinkt der Wirkungsgrad der Solarzellen was man daran merkt
dass ihre Spannung kleiner wird.


> 
> > Man braucht 237.1kJ elektrische Energie und 48.7kJ thermische Energie
> > fuer die Elektrolyse von einem Mol Wasser.
> 
> Soweit ich das sehe, braucht man "thermische Energie" zur Elektrolyse im
> wesentlichen, um das Wasser in einem geeigneten Zustand und dafür auf einer
> geeigneten Temperatur zu halten.

Man braucht Energie um die Temperatur zu halten - dahinter steckt doch
dass die Waermeenergie bei der Elektrolyse verbraucht wird, es muss also
dauernd welche zugefuehrt werden.
Normalerweise ist das kein Problem, weil die Verluste hoeher sind.


> Aber es kann natürlich sein, daß in dem
> Artikel da eine Wärmezufuhr zur Aufrechterhaltung der Dissoziation
> angesetzt ist, weil ja sonst der Vorrat an dissoziierten Wassermolekülen
> schwände. 

Die haengt doch nur von der Temperatur ab.
Die Frage ist doch was verbraucht die Waerme und wuerde die Temperatur
sinken lassen.

> Die Dissoziationsenergie (-leistung) kann man dann sowohl auf
> der elektrischen Seite als auch als Zusatzwärme ansetzen.
> 
> ...
> > Eine Elektrolysezelle die keine Waerme produziert hat naemlich keine 100%
> > Wirkungsgrad sondern die Verlustwaerme deckt gerade die fuer die
> > Elektrolyse benoetigte Waerme um die es oben ging.
> 
> Das würde ich "etwas simpler" definieren: Eine Elektrolysezelle mit 100%
> Wirkungsgrad benötigt genau _soviel_ Energie, wie bei einer Rekombination
> des Wasserstoffs mit Sauerstoff maximal erhalten werden kann.

Bei der Rekombination in einer verlustlosen Brennstoffzelle kommen  237,1kJ elektrische
und 48.7kJ Waermeenergie heraus.
Wenn die Elektrolysezelle durch den Strom auch geheizt wird steckst du (48.7 + 237)kJ
hinein und bekommst nur 237kJ elektrische Energie wieder heraus und hast 17% Verlust.

>  Dann könnte
> eine 100%-ige Brenstffzelle die eingesetzte Energie vollständig wieder
> zurückgewinnen.

> 
> > > > > > > Bisher gibt es AFAIK noch keine H2-
> > > > > > > Zerlegung, die nicht _deutlich_ mehr Energie braucht als sowohl
> > > > > > > die
> > >
> > > Das stimmt halt trotzdem immer noch.
> >
> > So lange bis du die Zeit gefunden hast das hier zu lesen:
> > https://www.nature.com/articles/s41467-022-28953-x
> 
> Das hast Du doch schonmal verlinkt, und das habe ich mir angesehen - das
> sind doch nur zwei Beschreibungen der Wirkungsweise von Elektrolyse und
> Brennstoffzellen, Gemeinplätze, Grundlagen.
D.h. du bist nicht bis zur eigentlichen Neuigkeit vorgedrungen, das folgende
ist ein Zitat aus diesem Artikel auf Seite 6:

-------
When held at the thermoneutral voltage for water electrolysis,
1.47 V at 85 °C, which equates to 100% energy efficiency (HHV),
the capillary-fed cell produced a constant ~0.3 A cm?2 (Fig. 3d).
As far as the authors are aware, no water electrolysis cell, either
alkaline or PEM, has ever produced 0.3 A cm?2 at 100% energy
efficiency (HHV).
----------

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermoneutral_voltage

D.h. die Verlustwaerme die diese Elektrolyse erzeugt wird von der Reaktion selbst
aufgenommen, sie ist thermoneutral-

> 
> > Vielleicht solltest du den Artikel runterladen  damit der Fortschritt
> 
> Welchen? 

Es ging um das was du oben kommentiert hast mit
"Das stimmt halt trotzdem immer noch"
Mit dem was in dem Artikel steht stimmt es eben nicht mehr.


> Den aus obigem Link habe ich mir schon geholt, weil der ganz
> nützlich sein kann. Und den "Hyperphysics"-Artikel habe ich auch.
>

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  Re: EU-Stromnetz am â??kupfernenâ?? Faden    /Nachbarl�¤nder schotten sich zu D ab Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2023-03-06 07:50 +0100
    Re: EU-Stromnetz am â??kupfernenâ?? Faden      /Nachbarl�¤nder schotten sich zu D ab Thomas Heger <ttt_heg@web.de> - 2023-03-06 08:55 +0100
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                Re: EU-Stromnetz am kupfernen  Faden /Nachbarlender schotten sich zu   D    ab Sieghard Schicktanz <Sieghard.Schicktanz@SchS.de> - 2023-03-14 21:04 +0100
            Re: EU-Stromnetz am kupfernen Faden /Nachbarlender schotten sich zu D ab Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2023-03-13 18:26 +0100
              Re: EU-Stromnetz am kupfernen Faden /Nachbarlender schotten sich zu Dab Carla Schneider <carla_sch@yahoo.com> - 2023-03-15 08:07 +0100

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