Hvor mye energi for å bryte ned CO2?

[zoomsalabim]

Hvor mye energi trengs det for å bryte ned 1 kilo CO2? Jeg har regnet med frem til i overkant av 0.1 kilowatt-timer, men synest ikke det høres helt rett ut.

 

Det er to prosesser som er intressant

CO2 + energi => C + O2

CO2 + energi => CO + O

 

Hvorfor? Vi har en del fornybare energikilder som ikke er "på" hele tiden. Vindkraft er en av dem, og vannkraft har ofte høy produksjon når prisen er lav. For mange transportmidler er jo batterier mulig, men i andre tilfeller er vekten en stor ulempe i forhold til hydrokarboner.

 

De "tradisjonelle" måtene å produsere biodrivstoff er å bruke matjord. Matjord er en ressurs det vil bli hard kamp om i fremtiden, og det vil bli luksus å bruke den til annet enn mat.

 

Så hvor mye energi måtte man brukt for å produsere for eksempel flydrivstoff fra luft?

[Luske_Ludvig]

Hei, interessante spørsmål! Faktisk så lages hydrogendrivstoff av vann via dialyse. Og oksygen gass lages allerede fra luft.

 

Når fosilt brennstoff forbrenner i en motor avgir motor energi.

 

Nøkkel: For å reversere prosessen må man tilføre energi. Det er tap i alle ledd og derfor må vi tilføre mer enn vi avgir. (Hadde det vært motsatt, så hadde vi laget en evighetsmaskin.)

 

Alt er energi og spørmålet er bare i hvilket format energien blir lagret og overført.

 

Du foreslår å overføre energi som karbon (kull). Men energi kan også lagres på batteri, som hydrogen osv.

 

Noen overføringsformer eliminerer lokal forurensning som elektrisk og hydrogen. Hydrogen benyttes svært lite pga eksplosjonsfare. (Hvem ønsker å kjøre rundt med en hydrogenbombe?

 

Tilbake til spørsmålet ditt, så er det vanskelig å benytte karbon som flydrivstoff da karbon ikke er flytendes eller i gassform.

 

Men kull brukes faktisk som fast brennstoff i primitive raketter. Så en mythbuster-film angående dette (vet ikke episode).

[-trygve]

Hvor mye energi trengs det for å bryte ned 1 kilo CO2? Jeg har regnet med frem til i overkant av 0.1 kilowatt-timer, men synest ikke det høres helt rett ut.

 

Det er to prosesser som er intressant

CO2 + energi => C + O2

CO2 + energi => CO + O

I prinsippet kreves det nøyaktig like mye energi som du får ut av de tilsvarende forbrenningsprosessene (et tall jeg ikke har tatt meg tid til å søke opp). Men i praksis vil alle prosesser i praksis ende opp med en viss ineffektivitet så det kreves litt mer.

 

Hvorfor? Vi har en del fornybare energikilder som ikke er "på" hele tiden. Vindkraft er en av dem, og vannkraft har ofte høy produksjon når prisen er lav. For mange transportmidler er jo batterier mulig, men i andre tilfeller er vekten en stor ulempe i forhold til hydrokarboner.

En god tanke, men du har nok ikke plukket ut den gunstigste prosessen for å lagre overskuddsenergien. CO₂-konsentrasjonen i atomsfæren er nemlig svært lav, så enorme mengder luft må prosesseres for å få tak i nok CO₂. Det finnes derimot andre alternativer for å lagre overskuddsenergien - noen er allerede i bruk, andre er på et forskningsstadiet. Den best etablerte metoden, og antakelig den beste der den er tilgjengelig, er å pumpe vann opp igjen i magasinene i et vannkraftverk. En annen metode som har kommet relativt langt er å lagre trykkluft i store reservoarer. Problemet med denne metoden er at når luften ekspanderes igjen for å gjenvinne energien synker temperaturen så mye på grunn av trykkfallet at metall blir sprøtt. Derfor må de (i hvertfall slik det gjøres i dag) bruke en god del energi, vanligvis ved å brenne hydrokarboner, for å varme opp luften igjen. Et tredje alternativ, som foreløpig ikke er demonstrert i stor skala, er bruk av batterier.

 

Noen overføringsformer eliminerer lokal forurensning som elektrisk og hydrogen. Hydrogen benyttes svært lite pga eksplosjonsfare. (Hvem ønsker å kjøre rundt med en hydrogenbombe?

Hydrogenbombe og hydrogenbombe... det er tross alt bare en vanlig kjemisk reaksjon når hydrogen brenner. Det er dessuten ikke brannfaren som er den største utfordringen ved å bruke hydrogen som drivstoff. For å lagre hydrogen i tilstrekkelige mengder til å bruke det som drivstoff må det lagres under høyt trykk, og selv da vil energi per volum være lavt sammenlignet med bensin og diesel. Det er med andre ord vanskelig å få med seg nok hydrogen til å få en akseptabel rekkevidde på bilen.

[zoomsalabim]

Hydrokarboner - eller bensin - fordi pumpekraftverk ikke kan drive fly, og det allerede er ett omfattende nettverk for å distribuere hydrokarboner.

 

Så igjen, er det noen som har sett regnestykker på hva det vil koste å produsere hydrokarboner fra luft?

[-trygve]

Poenget mitt med pumpekraftverk o.l. er at da kan man få større andel av elektrisiteten fra fornybare kilder og dermed bruke mindre olje og gass til elektrisitetsproduksjon. Dermed blir mer olje tilgjengelig til flybensin.

 

Jeg tviler på om noen har gjort noen skikkelige beregninger på hva det vil koste å produsere hydrokarboner fra luft - rett og slett fordi det opplagt kommer til å bli enormt mye dyrere enn andre måter å skaffe seg hydrokarboner.

[janingar]

.. En annen metode som har kommet relativt langt er å lagre trykkluft i store reservoarer. Problemet med denne metoden er at når luften ekspanderes igjen for å gjenvinne energien synker temperaturen så mye på grunn av trykkfallet at metall blir sprøtt. Derfor må de (i hvertfall slik det gjøres i dag) bruke en god del energi, vanligvis ved å brenne hydrokarboner, for å varme opp luften igjen.

 

Bare en tanke jeg fikk angående det, vil ikke karbonfiber eller andre komposittmaterialer som er sterkere enn metall fungere lettere i en sånn funksjon?

 

Poenget mitt med pumpekraftverk o.l. er at da kan man få større andel av elektrisiteten fra fornybare kilder og dermed bruke mindre olje og gass til elektrisitetsproduksjon. Dermed blir mer olje tilgjengelig til flybensin.

 

Jeg tviler på om noen har gjort noen skikkelige beregninger på hva det vil koste å produsere hydrokarboner fra luft - rett og slett fordi det opplagt kommer til å bli enormt mye dyrere enn andre måter å skaffe seg hydrokarboner.

 

Måtte brukt et gigantisk solenergi-anlegg i hvertfall, men som du sier: Det vil i hvertfall per dags dato fortsatt ikke lønne seg overhodet, og ikke i det hele tatt tror jeg om man tenker på at vi har mer effektivte energibærere enn hydrokarboner når vi først skal utnytte solenergien.

[-trygve]

Bare en tanke jeg fikk angående det, vil ikke karbonfiber eller andre komposittmaterialer som er sterkere enn metall fungere lettere i en sånn funksjon?

Nå er ikke materialvitenskap min spesialitet, men jeg vil tro at nettopp det at komposittmaterialer er satt sammen av flere materialer vil gjøre de mindre egnet i sterk kulde enn metall, heller enn motsatt. Men det kan godt tenkes at det finnes materialer som er godt egnet.

 

Måtte brukt et gigantisk solenergi-anlegg i hvertfall, men som du sier: Det vil i hvertfall per dags dato fortsatt ikke lønne seg overhodet, og ikke i det hele tatt tror jeg om man tenker på at vi har mer effektivte energibærere enn hydrokarboner når vi først skal utnytte solenergien.

Det spørs litt hva du mener med mer effektive energibærere og hva energien skal brukes til. Hvis elektrisitet er praktisk med hensyn til bruken, og avstanden fra produksjonspunkt til transportpunkt ikke er for lang er elektrisitet et opplagt valg. Men til en del bruksområder (f.eks. fly) er flytende drivstoff langt mer praktisk enn elektrisitet, og da er det andre hensyn som må overveies. Hydrogen har for eksempel mer energi per masse enn hydrokarboner, men ved praktisk trykk mindre energi per volum.