DER TECHNISCHE KOHLENSTOFF-KREISLAUF:

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1 DER TECHNISCHE KOHLENSTOFF-KREISLAUF: ERHÖHTE WERTSCHÖPFUNG AUS SONNENENERGIE, WASSERSTOFF UND KOHLENSTOFF DR. FRIEDRICH KRÖNER MÄRZ 2013

2 INHALT Rückblick auf Arbeiten von HELIO-SYNTH: Engagement seit 1987 Status der saisonalen Speicherung von Sonnenenergie Mögliche Quantensprünge hinsichtlich saisonaler Speicherung Resultate der Berechnungen von Energie- und Materialbilanz von Varianten der saisonal. Speicherung IDENTIFIZIERUNG der KOHLEHYDRIERUNG als einzig wirtschaftlichen ZIELPROZESS Weitere Schritte: Präzisierung eines Kundenkreises und Identifizierung von Partnern 2

3 PROJEKT 1: SOLARDACHZIEGEL Selbstbaugruppen für PV-Solardachziegel in den 90er Jahren, Menschen mit technischem Interesse bauten und montierten ihre Solardachziegel, deren Lebensdauer größer ist als die der herkömmlichen Module PROJEKT 2: FRAKTAL-METALLISCHE SELEKTIVSCHICHT Eine spektral-selektive Beschichtung von Kupferblech für Sonnenkollektoren mittels elektroanalytischer Abscheidung mit ungiftigen Chemikalien wurde entwickelt und mit dem österreichischen Staatspreis für Energieforschung prämiert. 3

4 Leistung [W] Der technische Kohlenstoff-Kreislauf: erhöhte Wertschöpfung aus PROJEKT 3: SOLARZELLE MIT ELEKTROCHEMISCHEM DOTIER-ANTIREFLEXGLAS Prinzip: elektrochemische Abscheidung von Dotier-Filmen und Metallen Keine toxischen und korrosiven Gase Kein Hochvakuumequipment Kein Hochspannungs- und RF-Equipment Keine Edelmetallpasten Handelsübliche Rohstoffe für Verfahren und Equipment Leistungssteigerung der PV-Zelle durch wissenschaftliche Methodik 3,50 Maximale Leistung (Pmax) 3,05 3,00 2,80 2,50 2,06 2,12 2,25 2,44 2,45 2,48 2,51 2,51 2,60 2,00 1,61 1,82 1,50 1,00 0,50 0,00 Feb/März 07April 07 Mai 07 Juni 07 Juni 07 Juli 07 Juli 07 Nov 07 Dez 07 Feb 08 März 08 April 08QCells-Zelle 4

5 TREIBER DER PROJEKTE ERSTE SCHRITTE IN DER EIGENEN WERKSTÄTTE, IM EIGENEN LABOR MIT HANDELSÜBLICHEN GERÄTEN UND MATERIALIEN INFOLGE DESSEN VEREINFACHUNG ALLER KOMPONENTEN STARKE THEORETISCHE UNTERSTÜTZUNG DURCH AUSNÜTZUNG DER PHYSIKALISCHEN CHEMIE ENERGIE AUTARKIE! 5

6 HEIZENERGIE VON 1M³ DIESEL 6

7 INPUT WERTE * DIEMENSIONIERUNG EINER HEIZÄQUIVALENTEN ANLAGE Vorhandene Technologien Für Heizenergie von kwh erforderlich M2 termische M3 Speicher M2 Insel-PV M3 Akkuraum Stück 50kW- Kollektoren Anlage Turbinen

8 WIE KÖNNEN ERNEUERBARE ENERGIEN BESSER VERWENDET WERDEN? WORAN ARBEITEN DIE VORDENKER IN DER WELT? WAS IST TECHNOLOGISCH SCHON BEKANNT? 8

9 ALTERNATIVE 1: HYDRIDSPEICHER Trend: Speichermedium ist verkohle Biomasse Das Wissen ist sehr gut dokumentiert: 9

10 ALTERNATIVE 2: CO2 RECYCLING ALTERNATIVE 3: KOHLEHYDRIERUNG Sprit aus Kohle und solarem Wasserstoff 10

11 BEGRIFFSERKLÄRUNG solarthermische Anlage netzgekoppelte PV Insel PV-Anlage (Akkus) kohleaequ. Hydrierung brennstoffaequ. Hydrierung PV-Anlage mit Hydridspeicher CO2-Recycling m. MikR. teilw.therm.co2-recycling CO2-Recycling m. Elektroaktiver Membran konventionelle, saisonale Speicherung von Warmwasser in einer großen Kaverne selbsterklärend saisonale Speicherung photovoltaischer Energie in Blei- Akkumulatoren Der Heizölmenge entsprechende Kohle wird mit solarem Wasserstoff zu Brennstoff gemacht Nur so viel Kohle wird hydriert, damit die gegebene Heizölmenge dabei herauskommt Eine PV-Anlage erzeugt Wasserstoff, der in einem drucklosen Feststoff-speicher bei Raumtemperatur gelagert wird CO2 wird in Lauge eingefangen und mit erneuerb. Strom wieder in Brennstoff rückgeführt Wie oben, nur das Wieder-Freisetzen des CO2 erfolgt mit Parabolspiegelkollektoren Wie obige zwei Ansätze, nur elektrochemisch mit einer revolutionären Membrantechnologie 11

12 ENERGIEBEDARF * *die Werte sind variabel, weil PV- und Thermieflächen wetterabhängig sind! 1m3 Heizöl entspricht: 1.208,6 Kilogramm Kohle 4,77 Raummeter Holz Art der Energiewirtschaft kwh m2 m2 m3 elektrisch Photovoltaik Thermie Speicher Solarthermische Anlage Netzgekoppelte PV Insel PV-Anlage (Akkus) Kohleaequ. Hydrier Brennstoffaequ. Hydrier PV-Anlage m. Hydridsp CO2-Recycling m. Thermischem Mikroreaktor Teilw. Therm. CO2-Recyc CO2-Recyc m. elektroaktiver Membran

13 SCHLUSSFOLGERUNGEN Kohlehydrierung benötigt die kleinste PV-Fläche und liefert damit Brennstoff mit einem konkurrenzfähigen Preis Kohlenhydrierung ist die beste Alternative Sonnenstrom unabhängig von Netzbetreibern und Einspeisetarifen zu verwerten Kohle kann auf viele verschiedene Arten gewonnen werden (Kohlegewinnung aus Biomasse birgt ein gewisses Missbrauchsrisiko) Kohlehydrierung benötigt nur einen Verfahrensschritt NUR DAS EXPERIMENT LEHRT! Laboreinrichtungen für die Erforschung der Kohledydrierung sind schon vorhanden! (Bilder wurden im Helio-Synth Labor aufgenommen. 13

14 WE CANNOT DISCOVER NEW OCEANS UNLESS WE HAVE THE COURAGE TO LOSE SIGHT OF THE SHORE 14