Die Benzinpreise sind nicht nur hoch. Es handelt sich um wiederkehrende Kopfschmerzen, die jedes Mal auftreten, wenn Sie an einer Haltestelle einfahren. Du starrst auf die Pumpe. Sie überprüfen Ihr Bankkonto. Sie fahren mit einem leichteren Geldbeutel davon.
Im Mai 2008 war dieses Gefühl allgegenwärtig. Der nationale Durchschnitt der USA für bleifreies Normalbenzin erreichte an sechs aufeinanderfolgenden Tagen Rekordhöhen. Dieser Anstieg erfolgte nach einem Anstieg um 11 Prozent allein seit April. Es war eine deutliche Erinnerung daran, dass die Ära des billigen Kraftstoffs vorbei war.
Steigende Energiekosten lassen alternative Kraftstoffe weniger wie Science-Fiction, sondern eher wie eine Notwendigkeit erscheinen. Jeder neue Ölpreisrekord macht es schwieriger, den Status quo zu verteidigen.
Der Drang nach Unabhängigkeit
In seiner Rede zur Lage der Nation im Jahr 2006 bezeichnete Präsident George W. Bush das Problem als Sucht. Er wies auf die Abhängigkeit Amerikas vom Öl hin und stellte eine konkrete Herausforderung: Bis 2025 sollten 75 Prozent des US-Ölverbrauchs durch alternative Kraftstoffe ersetzt werden.
Es war ein mutiges Ziel. Der Zeitplan war aggressiv. Die damals verfügbare Technologie war bei weitem nicht bereit, einen derart massiven Wandel zu unterstützen. Aber die Richtung war klar. Das Land musste aus seiner Abhängigkeit ausbrechen.
Die Mängel aktueller Alternativen
Welcher Kraftstoff sticht eigentlich heraus? Die kurze Antwort ist keine davon. Nicht ganz.
Forscher arbeiten hart daran, die mit jeder potenziellen Quelle verbundenen Probleme zu lösen, es bleiben jedoch erhebliche Hürden bestehen.
Zellulose-Ethanol ist auf dem Papier ein starker Kandidat. Es wird aus Pflanzen wie Rutenhirse hergestellt. Das Problem ist der Produktionsprozess. Die Fermentierung ist teuer. Es lässt sich nicht einfach skalieren, ohne die Kosten für alle in die Höhe zu treiben.
Elektrizität treibt heute Autos an. Hybridfahrzeuge benötigen weiterhin Benzin zum Betrieb. Sie sind eine Brücke, kein Ziel.
Vollelektrische Fahrzeuge benötigen einen Stecker. Nach ein paar hundert Kilometern muss die Batterie wieder aufgeladen werden. Das ist praktisch zu Hause oder im Einkaufszentrum, aber nicht immer auf langen Autofahrten.
Es gibt auch die Quelle dieser Elektrizität. Die meisten Kraftwerke, die diesen Saft erzeugen, verbrennen Kohle oder Erdgas. Diese Pflanzen emittieren Schadstoffe. Möglicherweise sind Sie am Auspuff emissionsfrei, am Start jedoch nicht.
Warum Wasserstoff wichtig ist
Die Lösung wird wahrscheinlich eine Mischung aus all diesen Energiearten sein. Es wird jedoch erwartet, dass Wasserstoff in diesem Mix eine wichtige Rolle spielen wird.
Wasserstoff ist das leichteste Element, das der Mensch kennt. Es ist auch das einfachste. Trotz seiner geringen Größe verfügt es über einen hohen Energieertrag. Es hat es in sich.
Es ist überall um uns herum. Denken Sie an Wasser. H2O. Zwei Wasserstoffatome, ein Sauerstoffatom. Die Treibstoffquelle ist reichlich vorhanden. Die Herausforderung liegt in der Trennung und Speicherung, nicht in der Verfügbarkeit.
Die Technologie, ein Auto mit Wasserstoff zu betreiben, existiert bereits. Es ist nicht theoretisch. Es ist Ingenieurskunst.
Umwandlung von Wasser in Kraftstoff
Können Sie Ihr Auto so umrüsten, dass es mit Wasser fährt? Die Frage klingt wie ein Mythos. Es klingt wie etwas, das man in einem Low-Budget-Film sehen würde.
Die Idee ist verführerisch. Wasser ist kostenlos. Wasser ist überall. Wenn Sie es in Kraftstoff umwandeln können, sind Sie energieunabhängig.
Auf der nächsten Seite wird die Mechanik erklärt. Und die Realität.
Das Nettoenergieproblem mit DIY-Wasserkraftstoff
Es ist durchaus möglich, einen Bausatz zu kaufen und einer Webanleitung zu folgen, um ein Wasserstoff-Kraftstoffsystem für Ihr Auto zu bauen. Sie können Anleitungen finden, die auf Standardteilen aus dem Baumarkt basieren. Die Wissenschaft hinter der Wasserspaltung ist real. Bei der Frage, ob sich dadurch tatsächlich Ihre Laufleistung verbessert, wird es schwierig.
Die meisten dieser Bekehrungen gehen auf Dr. Yul Brown zurück. Er befürwortete den Einsatz der Elektrolyse zur Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Diese Mischung wird oft als HHO oder Browns Gas bezeichnet. Die Idee ist einfach genug. Sie verbrennen dieses Gas als Ergänzung zu Ihrem normalen Benzin. Es verbraucht sehr wenig Wasser. Das Versprechen ist, dass Sie Geld beim Benzin sparen.
Kann Leitungswasser Ihren Motor antreiben? Technisch gesehen ja. Praktisch? Der Aufwand ist es wahrscheinlich nicht wert.
Das Kernthema ist die Nettoenergiequote. Die meisten integrierten HHO-Umrüstsätze haben ein negatives Verhältnis. Du steckst mehr Energie hinein, als du herausbekommst. Betrachten Sie die Mathematik. Wenn das Äquivalent der Energie einer Gallone Benzin benötigt wird, um Wasser in HHO zu spalten, erhalten Sie möglicherweise nur die Energie einer halben Gallone Benzin zurück. Sie haben gerade eine ganze Gallone Benzin verbrannt, um eine halbe Gallone Arbeit zu bekommen. Mit dieser einen Gallone wäre es besser gewesen, das Auto direkt anzutreiben. Allein durch den Umwandlungsprozess verlieren Sie die Hälfte Ihrer potenziellen Energie.
Es gibt auch andere Probleme. Autoforscher untersuchen immer noch, wie sich Wasserstoff auf Motormaterialien auswirkt. Wasserstoff kann zur Wasserstoffversprödung führen. Dies führt zu Sprödigkeit und Bruch metallischer Motorteile. Es schwächt mit der Zeit die strukturelle Integrität von Komponenten.
Purdues Aluminium-Gallium-Lösung
Die Skepsis gegenüber Online-Bausätzen und die Sprödigkeit des Materials haben Ingenieure nicht davon abgehalten. Sie versuchen immer noch, das negative Nettoenergieverhältnis von Wasserstoff an Bord zu lösen. Einige Hersteller haben bereits Elektroautos gebaut, die in einem Tank gespeicherten Wasserstoff nutzen. Diese Autos tanken an Tankstellen.
Der Heilige Gral ist ein Prozess, der Wasserstoff von Wasser trennt, ohne mehr Energie zu verbrauchen, als er produziert. Forscher der Purdue University arbeiten genau an diesem Problem. Sie entwickelten eine Methode, die wenig bis gar keinen externen Energieaufwand erfordert.
Der Trick besteht aus einer Verbundmetall-Legierung aus Aluminium und Gallium. Wenn man dieser Legierung Wasser hinzufügt, trennt es die Moleküle. Der Verbundstoff zieht Sauerstoff an, stößt jedoch Wasserstoff ab. Der Sauerstoff bindet an das Metall. Der Wasserstoff bleibt frei und wird abgetrennt. Dadurch entsteht ein nachhaltiger Kreislauf.
Diese Technologie befindet sich noch in der Entwicklung. Sie werden es so schnell nicht unter Ihrer Haube sehen. Wenn Sie es kaum erwarten können, dass die Wissenschaft mit der Theorie Schritt hält, können Sie trotzdem eines dieser Umrüstsätze bestellen.
„Durch die Zugabe von Wasser zu einer Verbundmetalllegierung aus Aluminium und Gallium wird Wasser in seine Molekülbestandteile zerlegt. Der Verbundstoff zieht Sauerstoff, aber keinen Wasserstoff an, sodass das erstere Element frei und getrennt bleibt.“
Die Zukunft der Wasserstoffmotoren
Das Ziel bleibt klar. Wir brauchen eine Möglichkeit, Energie aus Wasser zu gewinnen, die uns nicht mehr Energie kostet, als wir gewinnen. Die Aluminium-Gallium-Methode von Purdue ist ein Schritt in die richtige Richtung. Es vermeidet die hohen Energiekosten der herkömmlichen Elektrolyse.
Wasserstoff-Brennstoffzellen sind für einige Automobilhersteller bereits Realität. Diese Fahrzeuge speichern Wasserstoff in Drucktanks. Sie geben nur Wasserdampf ab. Die Infrastruktur zum Tanken ist noch begrenzt. Aber die Technologie ist realisierbar.
DIY-Umrüstsätze bieten eine Abkürzung. Sie ignorieren das Nettoenergiedefizit. Sie ignorieren die Gefahr eines Motorschadens. Sie versprechen Einsparungen, die es nicht gibt. Die Wissenschaft ist da. Die praktische Anwendung ist nicht der Fall.
Bis die Energiebilanz umkippt, bleibt der Traum, ein Auto mit Leitungswasser zu betreiben, genau das. Ein Traum. Die Forschung geht weiter. Die Kits bleiben verfügbar. Die Wahl liegt bei Ihnen.
