Eisenpulver - Speicher - Plasmabrenner - Ofen selbst gebaut

[axonf]

Hallo und ne schöne gute Nacht , ich hätte mal wieder Lust zu einem schönen Experiment . An der TU in Darmstadt wird schon sehr lange an dem Energie - Speichermedium Eisenpulver geforscht . Das Eisenpulver - Stahlwolle brennt, weiß ein jeder aus dem Chemieunterricht , ich möchte deshalb eine Art Plasmabrenner bauen, dem Eisenpulver über ein Mini Zellenrad - Injektor System mit Sauerstoff zugeführt wird. Entsprechendes Material an Hochschmelzenden Metallen , wie Hasteloy oder Inconell oder auch Keramiken wie Zirkonoxid und Aluminiumoxid muss ich zuhause nur noch suchen , Hauptsache kein Berylium - Oxid. Einmal auf Zündtemperatur gebracht, brennt s von alleine weiter, die Schwierigkeit besteht darin, ein entsprechendes Design zu finden, wo ich einen guten Wärmeübergang zum Wärmetauscher und gleichzeitig mein entstandenes Eisenoxid austragen kann. Dieses wird selbstverständlich im Anschluß mit selbst - produzierten PV Strom wieder zu Eisen reduziert, ganz im Sinne der Energiewende. Viele herzliche Grüße von axonf

[Multi-kv]

Hallo axonf,
ich habe da - ehrlich gesagt - keinen tieferen Einblick, aber erstmal leuchtet es mir nicht ein, warum jetzt Eisenpulver ein gutes Energie-Speichermedium sein soll? Klar kann man es mit Sauerstoff verbrennen (exotherme Reaktion), aber wenn du es anschließend wieder über den gleichen Energieeintrag reduzieren willst in seinen Ausgangszustand wird doch am Ende nichts gewonnen? Ich schätze sogar, dass der Rückgewinnungsprozess etwas mehr Energie verbraucht, als die eigentliche Oxidation liefert? Dann könnte man doch auch gleich mit dem Strom heizen?
Aber vielleicht habe ich die (Energie)-Gleichung dabei auch noch nicht ganz verstanden. Du meinst vermutlich das Eisenpulver als Energiepuffer und bei PV-Überschusszeiten wieder reduzieren? Dann hängt es natürlich vom Wirkungsgrad ab und wie technisch aufwändig das Ganze ist. Ich schätze gegen einen LFP-Speicher kommt das System noch lange nicht an?

[Death]

Die haben da was ganz tolles entdeckt als Energiespeicher... Eisenspäne oder pulver, das weiß ich jetzt nicht mehr und dann Wasserstoff.

War vor zwei Wochen oder so im Radio...

[axonf]

Hallo und einen schönen guten Abend, herzlichen Dank noch an euch, für den Beitrag zum Thema . So ne Redox- Reaktion - Oxidation und Reduktion von Eisen zu Eisenoxid und umgekehrt, ist wohl auch durch die exotherme Reaktion sehr effizient. Bei diesem Verfahren der Energiespeicherug spielt auch die sehr gute Skalierung nach oben ne wichtige Rolle. So könnte man Redudante Kohlekraftwerke die nicht mehr gebraucht werden, und die eh die Meiste Zeit nur im Standby waren, einfach zu Energie - Speicherkraftwerke umbauen.

[Multi-kv]

Wie effizient ist denn die Redox-Reaktion, also die Rückgewinnung von Eisen(pulver)? Vielleicht entzieht der übergeleitete Wasserstoff dem glühenden Eisenoxid den Sauerstoff und heraus kommt Wasserdampf. Aber man muß das Oxid wohl erst auf hohe Gluttemperatur bringen - das kostet natürlich viel Energie. Kann mir nicht vorstellen, dass das auch nur in die Nähe von 100% Effizienz kommt und LFP schafft ja wohl 99+ % soweit ich weiß?

Meine mich aus dem Chemieunterricht zu erinnern: wenn man im Quarzrohr Wasserdampf über glühende Stahlwolle leitet, oxidiert diese exotherm und heraus kommt Wasserstoff. Das wäre dann oben der Umkehrprozess dazu.
Im Labor läßt sich sowas immer im kleinen Maßstab optimieren aber im großen Industrieprozess sehe ich da eher Probleme mit der Effizienz.

[VDX]

... ich erinnere mich noch vage an den Silan-"Kreislauf" mit den immer wieder mal explodierten Labors.

EIn Eisenpulver-Kreislauf ist da deutlich weniger brisant

[axonf]

Hallo und einen schönen Abend, hallo Multi KV, da haste schon recht , konventionelle Kraftwerkstechnik mit Kesselhaus, Dampf - Turbine und Generator hatte noch nie einen guten Wirkungsgrad. Ich denke mal die Forschung denkt da eher im Mega oder Giga Maßstab. Damit es nicht zu negativen Strompreisen kommt, PV abgeriegelt wird, und ich nichts fürs Einspeisen bekomme, ist doch schon etwas Phantasie nötig . Bei so exothermen Reaktionen gibt's ja auch nen weiten Bereich, von der Hydrothermalen Carbonisierung bis zur Thermit Reaktion mit der Wunderkerze ☄☄. Ich würde da ja gerne ein Lichtbogen - Plasma für die Starttemperatur - Reaktion verwenden, wäre ja auch gut zu Regeln und zu Steuern. Metallpulver sind eben auch nicht ganz ungefährlich, hatte schon des öfteren in der Additiven Fertigung zu tun, ich würde da auch nur mit ca 50 Gramm hantieren, und beim Kuchenbacken gibt's ja auch nicht gleich ne Mehlstaub - Explosion . Viele herzliche Grüße von axonf und ne gute Nacht.

[axonf]

Hallo und einen schönen Mittwochmorgen, zum Thema habe ich ein interesanntes Video der ETH gefunden, hier der Link dazu https://www.srf.ch/wissen/nachhaltigkei ... -speichern. Der Clou an der ganzen Sache ist ja, daß ich für den Wasserstoff eh nur die Überkapazitäten an PV - Strom im Sommer - wenn der Strompreis negativ - sozusagen für ume verwende . Ein anderer Ansatz, wie der von der TU Darmstadt, wäre ja auch die Speicherung mit Hilfe von Eisenoxid - Elementares Eisen. Mit PV - Sonne erzeuge ich den nötigen Wasserstoff zur Reduktion des Eisenoxid s, dabei entsteht ja auch Sauerstoff, den ich wieder speichern, und zur Oxidation verwenden kann . So ein ganzes System müsste ja auch denn Wirkungsgrad nochmals steigern, über die Stoffmenge - Mol könnte mann das ganze auch berechnen. Herzlichen Dank noch an dich reklm, für den Hinweis mit dem doppelten Link . Viele herzliche Grüße von axonf.

[Multi-kv]

Hallo axonf, und warum dann nicht gleich H2O-Elektrolyse und die Gase (bzw. nur das H2) speichern und im Winter dann über Brennstoffzelle (oder auch direkt zum Heizen) verwenden? Technisch ist Elektrolyse immer noch relativ aufwändig und die Speicherung von H2 gerade in größeren Mengen und über lange Zeiträume ist eine gewisse Herausforderung. Man braucht teure Verdichter, Stahlflaschen etc. etc. - aber am Ende ist der Wirkungsgrad vermutlich mind. so hoch, wie der über Eisenoxid. Vielleicht gibt es da irgendwo schon interessante Vergleichszahlen? Interessant wird es ggf. dann, wenn man die Prozesse koppeln kann und sozusagen Synergieeffekte nutzen kann. Dann läßt sich der Wirkungsgrad ggf. noch optimieren. Man forscht ja auch an chemischen Speichermöglichkeiten für Wasserstoff, dann wird das Ganze von der Lagerung möglicherweise deutlich günstiger. Aber die 'Wunderformel' hat man wohl noch nicht gefunden.

[axonf]

Hallo und einen schönen guten Abend, hallo Multi KV, es sind eben zwei unterschiedliche Verfahren um mit Eisen - Eisenoxid Energie zu speichern, sozusagen TU Darmstadt vs ETH Zürich . Für den Eisen - Dampf - Prozess gibs ja auch schon kommerzielle Verfahrens - Technik. Mein Interesse gilt eher der Verbrennung von Eisenstaub mit ym - Mesh Partikelgröße in einem Brenner - Ofen. Während beim Eisen - Dampf - Prozess eine Art Eisen - Grieß abwechselnd oxidiert und reduziert wird - Wasserstoff gespeichert wird, gewinne ich mit dem ersten Verfahren Wärme zum Heizen oder Wärme für industrielle Prozesse . Das verbrennen von Eisenstaub ist ja erst mal ein exothermer Prozess, wo ich erst mal ne Start - Aktivierungs - Energie bereitstellen müss, damit der Eisenstaub mit Sauerstoff optimal verbrennen - oxidieren kann. Die spannende Frage wäre ja, wieviel Wärme - Start Energie benötigt den der Reduktions - Prozess mit Wasserstoff, läuft dieser Prozess auch exotherm ab, oder müsste man immer zu heizen ? Da wäre die Win - Win Situation fast schon aufgebraucht . Viele herzliche Grüße von axonf und ne gute Nacht .

[axonf]

Hallo und einen schönen Samstagmorgen, da der Prozess - Verbrennung Eisen zu Eisenoxid exotherm abläuft, wird ja eher die Reduktion von Eisenoxid zu elementaren Eisen mit Wasserstoff endotherm ablaufen, denn es wird ja einem nichts geschenkt . Ich habe jetzt zwei PVC Rohre - Klar mit denen möchte ich eine getrennte Elektrolyse- Zelle bauen, ähnlich wie auf dem Bildchen unten. Nur würde ich die Rohr in Rohr Variante ausprobieren, Sauerstoff innen und Wasserstoff außen. Selbstverständlich auch mit Bubbler und Silica - Trocknung und ner Rückschlageinheit mit Stahlwolle. Als Elektroden
- Werkstoff würde ich Graphit oder Titan verwenden, oder doch Edelstahl- ist eben giftig durch mehrwertiges Chrom . Viele herzliche Grüße von axonf.

[axonf]

Hallo und einen schönen Samstagmorgen, beim Jakob von Breaking Lab gibt's jetzt jeweils ein Video über die beiden Verfahren, sozusagen TU Darmstadt gegen ETH Zürich . .Hier noch der Link dazu https://youtu.be/Y7V7NrYIWoc?si=2XqYZGLSA3R8WOB1 und https://youtu.be/2-iodtzKL34?si=Fuj_AIHNDv66Meei . Im Anschluss noch ein Bildchen vom Verfahren der TU Darmstadt und des KIT s , interessant finde ich besonders die linke chemische Reduktion des Eisenoxid s. Da wäre das " Säckchen " mit Eisenoxid die Kathode, wo auch der Wasserstoff zum Reduzieren entsteht. Ich denke bei diesem Verfahrens - Schritt , ist noch genügend Bastler - Potential vorhanden . Da wäre doch der Elektrolyser wie im neuen MOsfetkiller Forum beschrieben, ein guter Ansatz für einen Versuchsaufbau . Zumindest wäre hier die aktive Menge an Wasserstoff sehr gering und das Eisenoxid könnte man zuerst in einem Säckchen an die Kathode hängen . Viele herzliche Grüße von axonf.