Brennstoffzellen in Haus und Auto

[McWire]

Was verstehst du in diesem Fall unter thermischer Strahlung?
Insbesondere welche Wellenlänge?
Nicht stabil? Du meinst die Energie der H-Brückenbindung, die nicht gerade berauschend hoch ist.
Dennoch ist Wasser sehr stabil. Daher meine Frage bzgl. deiner Aussage thermischer Strahlung.

Der Wasserstoff, der die Erde verlässt, entstammt, wenn ich mich nicht irre, hauptsächlich nicht dem Wasser sondern eher dem irgend woanders gebundenen. Aufgrund seiner Größe ist das H-Atom auch in Festkörpermatrizen sehr mobil.

Neues Wasser entsteht u.a. durch die Oxidation dieser H-Moleküle in der Atmosphäre. Das gleicht den Verlust an Wasser locker wieder aus. Von daher stimmt deine Bilanz nicht ganz.

Mit thermische Strahlung meine ich alles zwischen dem Infrarotbereich und Röntgenbereich... also quasi das was unsere Sonne so abgibt und was auf der Erde ankommt.

Geraden unter den Druckbedingungen wie sie in der oberen Atomsphäre vorherschen, lassen sich Wassermoleküle leicht in H+ und OH- aufspalten. Wenn dafür schon simple Elektrizität genügt, dürfte ionisierende Strahlungen aus dem Kosmos zusammen mit dem UV-Licht der Sonne dies wohl auch schaffen. Von (H+ OH-) ist es dann kein großer energetische Schritt mehr zu H2 und O2.

Austrocknen wird die Erde dadurch sicherlich nicht, jedoch geht durchaus ein Teil des Wasserstoff durch diesen Prozess verloren.


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EDIT (autom. Beitragszusammenführung) :
McWire schrieb nach 18 Minuten und 4 Sekunden:

Wer hätte das gedacht? In den Medien wird immer berichtet, es würde am abschmelzen des Polareises liegen. Die sollten sich auch mal Berater zulegen.

Diese Aussage ist in diesem Zusammenhang nicht ganz richtig, jedoch auch nicht falsch.

Die schmelzenden Polkappen sind nicht die Ursache des steigenden Meeresspiegels, sondern genau wie dieser nur eine Folge der Erderwärmung.
Vielleicht sind die schmelzendne Polkappen sogar eine Folge des steigendes Meeresspiegel, da dadurch mehr Wärme zu den Polen transportiert wird, da das Meeresvolumen und damit auch die Stärke des Wärmetransfer steigt.

(Zu Erklärung was ich mit dem letzten Satz meine... dadurch das es an den Polen kühler ist, hat das dortige Wasser eine höhere Dichte und damit ein geringeres Volumen. Wenn also auf der ganzen Erde das Wasservolumen mit der Temperatur steigt, wird als Wasservolumenausgleich mehr erwärmtes Wasser in Richtung Pole gedrückt und somit werde die Polgewässer stärker erwärmt als normal, warum die angrenzenden Eisflächen schneller abschmelzen.)

In der Zeit von Kreide und Jura gabs wahrscheinlich überhaupt kein polares Eis, da dort die Erde ziemlich warm war. Damals war auch der Meeresspiegel deutlich höher als heute, was aber aufgrund der damaligen Verteilung der Landmassen nicht groß ins Gewicht gefallen ist.
Erst durch zweischenzeitlichen, ausgedehnten Eiszeiten und der damit verbundenen Verringerung des globalen Ozeanvolumen wurde das heutige Europa überhaupt "freigelegt", da es vorher nur eine Ansammlung von Inseln war.

Im Prinzip gibt der natürlich Verlauf jetzt wieder eine ansteigende Tendenz der irdischen Durchschnittstemperatur und damit verbunden des Meeresspiegel vor. Es kann ja nicht ewig Eiszeit auf der Erde bleiben
(Geohistorisch gesehen ist jeder Zeitabschnitt an dem das Polareis existiert eine Eiszeit.)

Der Mensch hat mit seiner künstlichen Treibhausgaszufuhr diesen Trend nur etwas auf die Sprünge geholfen und etwas beschleunigt... so oder so, so ist der wissenschaftliche Konsens, kommt diese Warmphase, wir haben sie vermutlich nur um einen Zeitrahmen von 100 bis 1000 Jahren vorgezogen.

Richtig verstärken wird sich dieser Trend allerdings in einigen Millionen Jahren, wenn die Landmassen sich wieder vereinen, sodass die Meeresströmungen unterbrochen werden und sich das Wasser schneller erhitzen kann.
Dann wird auch wieder über mehrere 100.000 bis Mio Jahre das Polareis verschwinden.

[bozano]

Neues Wasser entsteht u.a. durch die Oxidation dieser H-Moleküle in der Atmosphäre. Das gleicht den Verlust an Wasser locker wieder aus. Von daher stimmt deine Bilanz nicht ganz.

Wie soll neues Wasser entstehen, wenn der Wasserstoff aus dem System (Erde) verschwindet?

Der überwiegende Teil des Anstiegs des Meeresspiegels resultiert aus der thermischen Ausdehnung des Ozeanwassers durch die Erwärmung. Das Abschmelzen der Pole spielt nur eine sehr kleine Rolle. Weiterhin trägt die Wasserverdrängung durch abbrechendes Eis in der Antarktis zu einem kleinen Teil zum Anstieg bei.

Wer hätte das gedacht? In den Medien wird immer berichtet, es würde am abschmelzen des Polareises liegen. Die sollten sich auch mal Berater zulegen.

[HiroP]

Indirekt verliert sie aber H2O, da H ja Bestandteil von Wasser ist und Wasser keine besonders stabile Verbindung ist und sich unter z.B. thermischer Strahlung zersetzt.
...

Was verstehst du in diesem Fall unter thermischer Strahlung?
Insbesondere welche Wellenlänge?
Nicht stabil? Du meinst die Energie der H-Brückenbindung, die nicht gerade berauschend hoch ist.
Dennoch ist Wasser sehr stabil. Daher meine Frage bzgl. deiner Aussage thermischer Strahlung.

Der Wasserstoff, der die Erde verlässt, entstammt, wenn ich mich nicht irre, hauptsächlich nicht dem Wasser sondern eher dem irgend woanders gebundenen. Aufgrund seiner Größe ist das H-Atom auch in Festkörpermatrizen sehr mobil.

Neues Wasser entsteht u.a. durch die Oxidation dieser H-Moleküle in der Atmosphäre. Das gleicht den Verlust an Wasser locker wieder aus. Von daher stimmt deine Bilanz nicht ganz.

[McWire]

Der überwiegende Teil des Anstiegs des Meeresspiegels resultiert aus der thermischen Ausdehnung des Ozeanwassers durch die Erwärmung. Das Abschmelzen der Pole spielt nur eine sehr kleine Rolle. Weiterhin trägt die Wasserverdrängung durch abbrechendes Eis in der Antarktis zu einem kleinen Teil zum Anstieg bei.



Der Wasserstoff entweicht in den Weltraum, weil seine thermische Geschwindigkeit aufgrund des Gewichts des H2-Moleküls die Fluchtgeschwindigkeit der Erde häufig übersteigt (MAxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung). Für Helium gilt dies ebenfalls, wenn auch in geringerem Maße.

Die Erde verliert kein Wasser in den Weltraum sondern nur Wasserstoff. Das H2O-Molekül ist viel zu schwer dafür.

Indirekt verliert sie aber H2O, da H ja Bestandteil von Wasser ist und Wasser keine besonders stabile Verbindung ist und sich unter z.B. thermischer Strahlung zersetzt.

Andererseits würde das auch dazu führen, dass sich die Erdatmosphäre mit Sauerstoff anreichert. Dies kann auch weitere Effekte nach sich ziehen... z.B. Vergrößerung der Ozonschicht, was ja z.B. keine schlechte Entwicklung wäre.
Andererseits kann durch Zunahme des Sauerstoff in der Atmosphäre auch die Neigung zu Flächenbränden zunehmen oder die Korrosion von Metallen fördern.

[HiroP]

Die Klimaerwärmung führt aber keine wundersame Wasservermehrung durch, sondern lässt nur dir Pole abschmelzen. Dadurch steigt der Wasserpegel. Also nix mit "Überschuss".

Der überwiegende Teil des Anstiegs des Meeresspiegels resultiert aus der thermischen Ausdehnung des Ozeanwassers durch die Erwärmung. Das Abschmelzen der Pole spielt nur eine sehr kleine Rolle. Weiterhin trägt die Wasserverdrängung durch abbrechendes Eis in der Antarktis zu einem kleinen Teil zum Anstieg bei.

Bei dem Verlust gehen der Erde jährlich ca 130000t Wasser 'verloren'. Das sind 130000 m^3 bzw. 0,00013 km^3. In den Ozeanen sind nach Angaben ca. 1386000000 km^3 Wasser. Es würde also fast 10,7 Billionen Jahre dauern, um das Wasser von der erde zu entfernen, ich glaube, bist dahin hat die Erde größere Probleme als das ausgehende Wasser

Der Wasserstoff entweicht in den Weltraum, weil seine thermische Geschwindigkeit aufgrund des Gewichts des H2-Moleküls die Fluchtgeschwindigkeit der Erde häufig übersteigt (Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeitsverteilung). Für Helium gilt dies ebenfalls, wenn auch in geringerem Maße.

Die Erde verliert kein Wasser in den Weltraum sondern nur Wasserstoff. Das H2O-Molekül ist viel zu schwer dafür.

Soviel Wasserstoff kann die Welt im Leben nicht vertanken, als dass das den Wasserhaushalt der Erde beeinflussen würde.

Ich sehe damit keine Probleme. Auf der Erde ist mehr als genug Wasser (man hört man ja ständig was über steigende Wasserpegel wegen der Klimaerwärmung), bis der "Überschuss" erstmal wegkompensiert wird, würden Jahrhunderte Vergehen. Das hat jetzt nichts mit Süsswasser zu tun, sondern mit allem Wasser im globalem Maszstab.

Die Klimaerwärmung führt aber keine wundersame Wasservermehrung durch, sondern lässt nur dir Pole abschmelzen. Dadurch steigt der Wasserpegel. Also nix mit "Überschuss".

Übrigens gabs zum Thema Wasserstoff und Autors schon mal einen interessanten Thread von Bynaus. Leider finde ich den grad nicht.

[Degra]

Die Erde verliert jedes jahr ca. 28000 t Wasserstoff, da dieser dem Gravitationsfeld der Erde entkommen kann.
[...]
Wäre daher ein Auto und Flugzeugverkehr auf Waserstoffbasis daher nicht ein Problem?

Bei dem Verlust gehen der Erde jährlich ca 130000t Wasser 'verloren'. Das sind 130000 m^3 bzw. 0,00013 km^3. In den Ozeanen sind nach Angaben ca. 1386000000 km^3 Wasser. Es würde also fast 10,7 Billionen Jahre dauern, um das Wasser von der erde zu entfernen, ich glaube, bist dahin hat die Erde größere Probleme als das ausgehende Wasser

[Dr. Mars]

Es ist so, selbst wenn noch mehr Wasser entweicht macht das erstmal keinen Sichtbaren unterschied. Doch auf die Jahre gezogen ist es eventuel doch schlimmer als wir denken . Es ist zwar viel Wasser da aber nicht unendlich.
UND VOR ALLEM: nach meinem wissen kann wasserdampf nicht so hoch steigen. bei der H² Reaktion mit o² entsteht nur H²O, das nur aus warmen wasserdampf oder wasser besteht .

Also kein Grund zur Sorge!

[notschefix]

Also getankt wird ja auf der Erde und ich denke eher nicht, daß irgendein Wasserstoffmolekül da oben ankommt ohne vorher zu reagieren, aber selbst wenn kann man diese Menge sicher vernachlässigen.

Der Grundvorrat an Wasser und Wasserstoff sollte noch Äonen reichen, der Verlust ist gerechnet auf die Gesamtmasse der Erde ja doch ebenfalls ziemlich vernachlässigbar...ich denke wir müssen uns darüber keine Sorgen machen die nächsten 100.000 Jahre mindestens...

[Marvek]

Wasserstoff ist ein sehr reaktionsfreudiges Element, bis dieses in die oberen Atmosphärenschichten geraten könnte, ist dieser Wasserstoff längst eine neue chemische Verbindung eingegangen.

Stimmt, aber:

1.) Einige Teilchen pro Millionen kommen sicherlich in die oberen Schichten ohne zu reagieren.

2.) Was in Autos geht, das geht vielleicht auch im Flugverkehr.

[Enas Yorl]

Der Wasserstoffverlust entsteht durch Aufspaltung von Wasserdampf, in der oberen Atmosphäre durch das Sonnenlicht. Dabei kann ein Teil, des wesentlich leichteren atomaren Wasserstoff durch den Sonnenwind verloren gehen. Entweichender Wasserstoff auf der Erdoberfläche hat damit nichts zu tun. Wasserstoff ist ein sehr reaktionsfreudiges Element, bis dieses in die oberen Atmosphärenschichten geraten könnte, ist dieser Wasserstoff längst eine neue chemische Verbindung eingegangen.

[Marvek]

Ich sehe damit keine Probleme. Auf der Erde ist mehr als genug Wasser (man hört man ja ständig was über steigende Wasserpegel wegen der Klimaerwärmung), bis der "Überschuss" erstmal wegkompensiert wird, würden Jahrhunderte Vergehen. Das hat jetzt nichts mit Süsswasser zu tun, sondern mit allem Wasser im globalem Maszstab.

Objektiv gesehen müsste das aber mal genau gemessen und berechnet werden, was das ausmacht.

[Cordess]

Würde der Wasserstoffverlust der Erde bei Autos auf Wasserstoffbasis zunehmen?

Die Erde verliert jedes jahr ca. 28000 t Wasserstoff, da dieser dem Gravitationsfeld der Erde entkommen kann.
Quelle:
Umweltchemie: Eine Einführung für ... - Google Buchsuche


Was würde jetzt passieren, wenn man jedes Auto mit Brennstoffzelle und einem Wasserstofftank auststatten würde?
Dann würde der Wasserstoff mit der Zeit durch die Tanks diffunderen oder eben beim Tanken entkommen (eine gewissen Menge entkommt immer) und könnte danach die Erde verlassen.


Wäre daher ein Auto und Flugzeugverkehr auf Waserstoffbasis daher nicht ein Problem?
Immerhin verlieren wir auf der Erde dadurch den Grundstoff aus dem zu einem Gewissen Teil Wasser besteht.
Würde uns daher langfristig gesehen nicht das Wasser ausgehen?


Oder prasseln jedes Jahr soviele Eismeteoriten auf die Erde das diese verlorene Wasserstoffmenge dadurch kompensiert wird?

[La-Forge]

naja in dem beitrag hat der "erbauer" was davon gesagt das er sich 70% wirkungsgrad vorstellen kann... ob das nun erreichbar ist, ist freilich eine andere frage

Nachtrag:
ich hab mal beim DLR geschnüffelt:

DLR Portal - DLR-Projekt HYDROSOL mit Descartes Preis ausgezeichnet

DLR Portal - Premiere im DLR Köln-Porz: Wasserstoff durch solar-thermochemische Wasserspaltung erzeugt

da stehen nur 50% wirkungsgrad drin... aber immerhin

Hydrosol-Projekt - Wikipedia

und wiki sagt 70%.. also liegt wohl irgendwo dazwischen

[Enas Yorl]

Interessant, wurde dabei der Wirkungsgrad erwähnt? Gerade bei der Kombination von Solarstrom und Elektrolyse geht die Effizienz in den Keller. Sonnenlicht direkt ohne den Umweg der Stromerzeugung zur Gewinnung von Wasserstoff einzusetzen, könnte durchaus bessere Ergebnisse erreichen.