Ist die Neutrinovoltaik die Energie der Zukunft?
7 Antworten
Das wäre durchaus möglich, Da auch die Neutrino Energy Group innovative High-Tech-Werkstoffe auf Basis dotierter Kohlenstoffderivate entwickeln, um dadurch Mechanismen in Gang zu setzen, die es ermöglichen, das nichtsichtbare kosmische und solare Strahlenspektrum in elektrischen Strom zu wandeln.
Klingt doch vielversprechend, oder?
Das klingt für jemanden, der in der Teilchenphysik den Durchblick hat, nach einem größeren Energiecoup der Mafia. Die ziehen sich diese Reaktoren an Land und werden unverschämt mächtig und reich damit. Womöglich pssiert das schon und wir wissen es noch nicht. Also danke für deine Warnungen.
Leider ist uns die Technik jetzt schon völlig über den Kopf gewachsen.
Selbst wenn man es schafft nur richtig hochenergetische Neutrinos aufzufangen (mit 1000 TeV etwa, was unrealistisch ist, da ein großer Teil der Neutrinos eher niedrigenergetisch ist, die von der Sonne haben gar nur 10 MeV) und selbst wenn man es dann schafft pro Kilotonne Auffangmaterial ein Neutrino in der Sekunde aufzufangen (was vollkommen unrealistisch ist, 0,001 pro Sekunde wäre realistischer) und außerdem die Energie 1:1 in elektrischen Strom umwandeln kann (was natürlich auch nicht möglich ist), selbst dann hat man nicht mal 2 Watt (nämlich etwa 1,6 Watt) Leistung pro Kilotonne Auffangmaterial. Für ein kommerzielles Kraftwerk mit einem Gigawatt Leistung bräuchte man also mehr als 620 Milliarden Tonnen Auffangmaterial. Wenn man etwas sinnvollere Zahlen ansetzt sieht es wohl nochmal mindestens um den Faktor 1000 schlechter aus, dann bräuchte man 620 Billionen Tonnen für ein Kraftwerk. Da muss man schon ein stabiles Fundament gießen.
Ich kopiere einfach mein Kommentar unter dem neulich erschienen Werbevideo für "Neutrinovoltaik"
Zunächst bin ich sehr erstaunt, sowohl vom Video, also auch davon, dass ich diese Interview als Werbung auf Youtube bekomme.
Dabei fällt mir vor allem auf: Bildung ist sehr wichtig! Es muss nicht unbedingt ein Physikstudium sein, jedoch hilft das einem, einschätzen zu können, ob etwas Schwachsinn ist oder nicht.
Deshalb hier eine kurze Abschätzung:
Pro Quadratmeter und Sekunde kommt auf der Erde ein Neutrinofluss von etwa 6,6 * 10^14 Teilchen an.
Diese haben im Schnitt eine mittlere Energie von nicht einmal 1 MeV = 1,602 * 10^-13 Joule und kommen fast ausschließlich aus dem Fusionsprozess der Sonne.
Siehe hier: "https://arxiv.org/pdf/1708.02248.pdf" und "https://indico.mitp.uni-mainz.de/event/277/attachments/2666/3013/Scholberg1.pdf"
Nehmen wir jetzt an, dass der "Powercube" eine Seitenfläche von 1 m^2 hat (größer wird er nicht sein, soll ja in ein Handy passen, oder?:D) und dass er es auf mysteriöse Weise schafft, 100% der vom Neutrinosfluss transportieren Energie in elektrische Energie umzuwandeln.
Mehr als 100% wird es ja auch nicht sein, da Herr Schubart ausnahmsweise richtig festgestellt hat, dass dies den 2. HS der Thermodynamik verletzten würde.
Dadurch ist die maximale Energie, die der Cube im Idealfall erzeugen kann, durch seine zur Sonne ausgerichtete Querschnittsfläche von 1 m^2 gegeben.
Da kann jeder folgen, oder?
Jetzt bestimmen wir den Energietransport der Neutrinos, der am "Powercube" ankommt:
6,6 * 10^14 Teilchen / (m^2 * s) * 1,602 * 10^-13 Joule = 105,732 Watt/m^2.
Das ist die maximal vom Powercube generierbare Leistung, unter der Annahme, dass er 100% Effizienz erreicht: 106 Watt, eine stattlich leuchtende Glühbirne!
Dummerweise zeichnen sich Neutrinos aber gerade dadurch aus, dass sie mit sehr großer Wahrscheinlichkeit ohne jegliche Wechselwirkung (und damit Energieübertrag und damit dann auch Stromerzeugung) durch Materie hindurchfliegen.
Die Wechselwirkungswahrscheinlichkeit wird überwiegend durch die Masse des Detektormaterials beeinflusst, weshalb auch hier Kohlenstoff in Form von Graphen und Silizium ziemlich dämlich ist, da es weder besonders günstig, noch besonders massereich ist.
Deshalb hat man bei Neutrinodetektoren auch immer tausende Tonnen an Detektormaterial, meist Wasser (billig!), um nur ein paar Wechselwirkungen hervorrufen zu können. Und bei ein paar Reaktionen für einen Neutrinofluss von 6,6 * 10^14 Neutrinos pro Quadratmeter; da ist man dann nicht bei 100% Effizienz sondern bei etwa 0,0000000x%.
Und der Cube wird ja nicht mal mehrere Tonnen wiegen, sonst wird schwierig mit dem Einbau ins Auto oder Handy. Also noch deutlich weniger als das.
Dabei haben wir jetzt noch nicht berücksichtigt, dass Neutrinos nicht elektromagnetisch Wechselwirken, sondern lediglich über die Schwache Wechselwirkung, was einen weiteren Prozess nach der Neutrinowechselwirkung zur Stromerzeugung nötigt macht.
Aber dafür soll bestimmt das "Graphen-Sandwich" da sein.
Das ist aber leider auch nicht gut für die Effizienz...
Mit einer realistischeren Abschätzung kommt man bestenfalls bei dem Cube bestenfalls auf Femtowatt, also 0,000.000.000.000.00x Watt.
Da kann man deutlich mehr Energie aus der thermischen Energie von in der Sonne liegenden, heißen Steinen gewinnen.
Mit Kartoffelbatterien will ich jetzt gar nicht erst anfangen!
Falls jetzt jemand damit ankommt "Das sind aber nicht nur Neutrinos, die man da zur Energieerzeugung benutzt, sondern noch was anderes, z.B. das "nicht sichtbare Spektrum"":
Also Radiowellen aus der 21cm Spinflip Linie des interstellaren Wasserstoffs, oder was? Da steckt ja noch mehr nutzbare Energie drin, als in den Neutrinos! nicht
Im Vergleich zu so einem Blödsinn würde ich mein Vermögen eher in Lichtmühlen investieren.
Der Energiegewinn wird um mehrere Zehnerpotenzen größer sein!
PS: Nach kurzer Recherche; mit Lichtmühlen kann man sogar Leistungen im Mikrowattbereich erzeugen!
Wo haben Sie eigentlich studiert Herr Schubert? Dazu konnte ich leider nichts finden, würde mich aber sehr interessieren!
Mit einem Studium der Mathematik wären Sie zu dieser kurzen Rechnung doch auch im Stande gewesen, oder etwa nicht?
Schöne Grüße von einem Kern- und Teilchenphysiker
Wer weiß, wäre ja auch schön. Aber was der Schubart da erzählt, klingt mir sehr nach pseudowissenschaftlichem Gelaber.
"Windräder fangen ja auch keinen Wind ein." Ach.
Völlig offen gelassen in der Darstellung der Technik wurde ja, wie viele dieser superdichten Materie man braucht, um wie viel Energie zu erlangen. Und was die Herstellung dieser Materialien kosten werden. Hier klingt es ja so, als ob man ein Elektrogerät statt mit Batterie oder Akku mit einem dieser Neutrino-Kraftwerke ersetzt. Gleicher Größe natürlich, man will ja nicht mit einen elektrischen 10-Kilo-Zahnbürste rum hantieren.
Der Begriff an sich ist ein Oxymoron: Neutrinos wechselwirken nicht elektrisch, "Voltaik" impliziert aber, dass eine elektrische Spannung im Spiel ist.
Was ich da so auf deren Webseite lese, ist nicht sonderlich überzeugend: Ein patentiertes Material mit einem ausreichend hohen Wechselwirkungsquerschnitt für Neutrinostreuung soll es also richten. Aber ich kann mir kaum vorstellen, dass eine besondere Konfiguration der Atome diesen Querschnitt verändern kann, wenn selbst die ganze Erde kaum mit dem Neutrinostrom der Sonne wechselwirkt.
Ich glaube auch nicht an diese ganze Elektrik. Es ist und bleibt Teufelszeug.
Mit den Neutrinos der Sonne, die etwa 10 MeV Energie pro Nukleon haben, ist sowieso nichts anzufangen. Die müssen da schon auf die wirklichen hochenergetische Neutrinos mit 1000 TeV abzielen, wenn sie nicht gerade ein Kraftwerk mit der gesamten Erdmasse bauen wollen.
Klingt für jemanden der grundlegende Ahnung von Teilchenphysik hat leider auch ziemlich dämlich. Die Wechselwirkung mit Neutrinos ist vorwiegend masseabhängig, man bräuchte also Reaktoren mit unglaublich hoher Masse um überhaupt eine relevante Energiemenge gewinnen zu können.