e-cat Technologie, hat jemand dieses installiert oder davon gehört

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Die kalte Kernfusion und damit auch die E-Cat Technologie ist aus verschiedenen wissenschaftlichen /ökonomisch getragenen Interessen streitig. Eine sehr schöne Erklärung zum Thema finden Sie hier: http://www.heise.de/tp/artikel/17/17036/1.html.

Bedenken Sie: Die Erde ist seit Milliarden von Jahren bis auf den Eisenkern (Druck) und der Erdrinde noch immer flüssig. Diese Wärmeerhaltung könnte durch exotherme Reaktionen (hervorgerufen durch s.g. kalte Kernfusionen) im Lauf gehalten werden. Derzeit noch nicht genau erklärbare atomare Prozesse stehen im krassen Widerspruch zur aktuellen Lehrmeinung. Persönlich bin ich überzeugt, dass die kalte Kernfusion Potential hat die Welt vollkommen umzukrempeln.

Der "eCat" ist ein Gerät, das behauptet, Kernfusion nach einem neuen Prinzip namens "LENR" (s.u.) zu erzeugen: Dabei würde keine Radioaktivität oder sonstige gefährliche Strahlung frei. Erfinder ist ein gewisser Andrea Rossi -und den Beweis, dass das funktioniert, muss er erst noch erbringen. Angeblich liefert er sein Gerät jetzt seit Ende April an ausgewählte erste Kunden aus -aber das hat er schon zu oft behauptet, als dass man ihm das ohne klaren Beweis glauben würde (ich jedenfalls nicht mehr und ich beobachte die Szene schon seit Jahren)

Aber ganz als Scharlatanerie sollte man das alles beileibe nicht abtun, es gibt noch eine ganze Reihe anderer Tüftler und Firmen, die an dieser "grünen Kernenergie" arbeiten.

Aber vielleicht erst mal ein bisschen Basiswissen dazu:

"Kernenergie" beruht zunächst auf einem sehr einfachem Prinzip, dem sog. "Massedefekt": Nimmt man zwei leichte Atomkerne und verschmilzt diese (=Kernfusion) oder nimmt man umgekehrt einen schweren Atomkern und spaltet diesen auf (=Kernspaltung), dann ist das, was dabei herauskommt eine Winzigkeit leichter als der Ausgangsstoff. Diese Winzigkeit an Masseverlust m wurde dabei nämlich gemäss Einsteins berühmter Formel E=m*c^2 in eine gigantische Menge an Energie E verwandelt (c ist die ohnehin schon grosse Lichtgeschwindigkeit, die also sogar noch quadriert wird).

Soweit das einfache Grundprinzip. Die praktische Umsetzung der Kernfusion ist aber schwierig: Atomkerne bestehen aus elektrisch positiv geladenen Protonen (plus elektrisch nicht geladenen Neutronen). Ausserdem gibt es noch weitere Kernkräfte (die sog. "starke" und "schwache" Kernkraft), die wir im Alltag nicht kennen, weil sie nur auf atomarem Massstab auftreten, aber allen ist gemein, dass sie dafür sorgen, dass es enorm schwierig ist, Atomkerne miteinander zu verschmelzen.

Die Atomphysik spricht diesbezüglich von der sog. "Coulomb-Barriere"; anschaulich kann man sich das vorstellen wie eine hohe Burgmauer, welche die Stadtschatulle schützt: Ohne die Mauer könnte man ohne viel Aufwand in die Stadt laufen und sich den Schatz holen, aber dazu muss man jetzt eben erst mal diese hohe Mauer überwinden, was eine ganze Menge Energie kostet.

Die klassische, "heisse" Kernfusion bringt diese Energie auf durch extrem hohe Temperaturen (=hohe Temperaturen bedeuten physikalisch extrem schnelle Teilchenbewegungen), hohe Drücke (=hoher Druck quetscht die Teilchen mechanisch näher aufeinander) oder gezieltes Aufeinanderschiessen von Atomkernen in Teilchenbeschleunigern zusammen.

Um im Burgbeispiel zu bleiben ist das so, als ob man mit einer Kanone die Stadtmauer einreisst -kann man machen, aber wenn der Aufwand dazu grösser ist, als der Inhalt der Stadtschatulle, dann rentiert das nicht.

Ausserdem entstehen durch diese Brachialmethoden sozusagen "Splitter" -auf Atomkernebene heisst das: Radioaktivität.

Seit einiger Zeit existiert nun aber die Idee, stattdessen mit einer "kalten" Kernfusion zu arbeiten, neudeutsch "low energy nuclear reaction" (LENR). Diese "sanfte" Methode benutzt Wasserstoffgas an einer speziell aufbereiteten Metalloberfläche (typischerweise Nickel und ein Katalysator). In Metallen liegen die Atomkerne in einer Art Kristallgitterstruktur vor und die Metalloberflächen sind da nochmals speziell (sog. "Plasmonenstruktur"). Jedenfalls behauptet LENR, dass dadurch die o.g. Coulomb-Barriere dermassen weit heruntergesetzt wird, dass die Kernfusion bei bereits sehr viel niedrigeren Temperaturen von wenigen 100 Grad stattfinden kann -die Burgmauer ist sozusagen nur noch so hoch, dass man einfach darüberspringen kann. Wie dann dieser kleine "Sprung" noch funktioniert, versucht man derzeit mit der sog. "Widom-Larsen"-Theorie zu erklären.

Eine schöne Erklärung findet sich hier: http://www.dasgelbeforum.de.org/forum_entry.php?id=220241

Allerdings braucht das immer noch ein gutes Physikverständnis (wenn's super einfach wäre, hätte man es ja auch schon längst marktfähig gemacht.. :-)

-Kann gerne mal bei Gelegenheit eine einfachere Zusammenfassung o.g. Artikels machen, aber dafür langen die paar Zeichen hier in gutefrage halt dann doch nicht aus.

Hoffe, es hat aber trotzdem schon mal ein bisschen im Verständnis geholfen: Wenn LENR funktioniert, hätte die Menschheit jedenfalls ihre Energieprobleme auf einen Schlag gelöst.

DANKE!!!!

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@rhapsodyinblue

So, hier noch die versprochene Erklärung des "letzten kleinen Sprungs über die Mauer":

Die Idee der "sanften" Kernfusion besteht darin, dass man es mit "langsamen" Neutronen zu tun hat: Da diese elektrisch neutral sind, bestehen weniger Widerstände, dass sie mit einem Atomkern fusionieren.

Wie kommt man nun von Wasserstoff zu solchen "langsamen" Neutronen?

Wasserstoff ist das leichteste chemische Element -sein Atomkern besteht aus nur einem einzigen Proton. Da nach Einsteins Formel Energie und Masse eines Teilchens äquivalent sind, kann man das Gewicht eines Teilchens auch als Energiemenge ausdrücken (und umgekehrt).

Dabei gilt:

  • Ein Elektron "wiegt" 0,510 MeV/c^2,
  • ein Proton 938,2 MeV/c^2 und
  • ein Proton 939,5 MeV/c^2

-oder anders ausgedrückt: fusioniert man ein Elektron und ein Proton, dann kommt "fast" schon ein Neutron heraus: Das Elektron ist negativ geladen, das Proton positiv -das gleicht sich schon mal aus, d.h.: Das Ergebnis ist elektrisch neutral (=wie eben das gewünschte Neutron sein soll).

Nur stimmt die Energie aber leider noch nicht ganz: Neutron-Proton = 1,3 MeV/c^2, d.h.: Das Elektron muss "irgendwie" schwerer gemacht werden.

Befindet sich das Elektron z.B. in einem elektrischen Feld, dann erhält es dadurch eine Art "Energie-boost", sprich: Die angelegte Spannung U vergrössert die Energie (und damit ja eben auch wieder die Masse) unseres Elektrons:

E(Elektron) = m(Elektron) mal c^2 *** + Ladung(Elektron) mal U**

-In unserem Burgbeispiel würde man der Kanonenkugel also eine Art heftigen "Rückenwind" spendieren, welche dem Geschoss nochmals einen gehörigen Zusatzschub an Energie geben würde.

Laut Widom und Larsen ist es nun so, dass an der Oberfläche von Metallen die dortigen Elektronen sich nicht frei und willkürlich bewegen können, sondern dass es zu Gruppeneffekten kommt: Legt man eine Spannung an, dann schaukeln sich die Elektronen gegenseitig auf, ähnlich wie auch ein schwaches Kind eine Kinderschaukel extrem aufschaukeln kann, wenn es sich nur eine Zeit lang immer im genau richtigen Moment in die Schaukel stemmt.

Dieser Effekt verstärkt die Energie einiger weniger (!) Oberflächenelektronen um das 10.000fache -was nun schliesslich genügt, dass das Elektron schwer genug ist (zur Erinnerung: Energie und Masse sind zueinander ja äquivalent!), um nun endlich mit einem Proton zu einem Neutron zu fusionieren (was die Physik auch einen "inversen Beta-Zerfall" nennt).

Entscheidend ist nun meiner Meinung nach (hallo Forscher: das wird meines Erachtens in den meisten Überlegungen zu LENR bisher zu wenig bedacht!), dass die Wahl der angelegten Spannung sehr genau gewählt sein muss:

  • Ist sie zu niedrig, kommt die erforderliche Elektronenmasse nicht zustande;
  • ist sie aber zu hoch, dann fusioniert das Elektron zwar mit dem Proton zu einem Neutron, dieses hätte dann aber "zuviel" Energie, d.h.: Wäre ein "schnelles" Neutron

-wir brauchen aber ein "langsames", also eines, das praktisch keine überflüssige (Bewegungs-)Energie abbekommen hat.

Warum? Nun, unser neues Neutron muss ja jetzt noch in den Nickelatomkern eingebaut werden, damit wir endlich unsere Kernfusion vollenden können. Der Kern eines Atoms ist aber winzig klein, d.h.: Schiesst man ein einzelnes (schnelles) Proton in Richtung Nickelatomkern, dann ist die Trefferwahrscheinlichkeit nahezu Null.

Die "traditionellen" Kernraktoren machen dieses Manko mit schierer Masse an Neutronen wett -Motto: Wenn ich mit einem einzelnen Schuss nicht treffe, dann halt mit einer riesigen Schrotladung. Das geht bei LENR aber nicht, weil wir nur gaaaanz wenige solcher langsamen Neutronen haben -da muss jeder Schuss ein Treffer sein!

Da hilft nun aber eine Grundregel der Quantenphysik aus: Auf atomarer Ebene gilt nämlich der sog. "Welle-Teilchen-Dualismus". Unsere Alltagsvorstellung eines Teilchens als mini-Billiardkugel gilt da nämlich nicht mehr, stattdessen sind Teilchen gleichzeitig auch eine Welle. Die "Grösse" einer Welle ist ihre Wellenlänge. Und gemäss der "Heisenbergschen Unschärferelation" der Quantenphysik gilt, dass diese umgekehrt proportional zum "Impuls" des Teilchens ist. Letzterer ist das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit des Teilchens.

Oder, zusammengefasst: Weil unser produziertes Neutron schön langsam ist, ist seine Wellenlänge (=seine Grösse) riesig -gerechnet ist es 20x grösser als der ganze Nickel-Atomkern!

In unserem Burgbeispiel schiessen wir also mit einer Kanonenkugel, die 20x grösser ist als die Burg -da kann man auch mit einem Schuss schwerlich danebenschiessen. Und weil das so ist, können auch keine Neutronen nach aussen entkommen. Sprich: Es tritt keine Radioaktivität auf!

Damit ginge der Traum der Menschheit in Erfüllung: Die gigantischen Mengen der Kernenergie in einem absolut sicheren Verfahren, das keine Radioaktivität produziert und das als "Abfall" metallisches Kupfer produziert.. ..hoffen wir mal, dass das klappt!

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@bitbuerster

kleine Korrektur:

statt:

"Schiesst man ein einzelnes (schnelles) Proton in Richtung Nickelatomkern"

muss es natürlich heissen:

"Schiesst man ein einzelnes (schnelles) Neutron in Richtung Nickelatomkern"

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Anscheinend eine Erfindung, die auf Basis der 'kalten Fusion' arbeiten soll. Widerpsircht eigentlich den derzeitigen physikalischen Erkenntnissen.

The Energy Catalyzer (also called E-Cat) is a purported cold fusion or Low-Energy Nuclear Reaction (LENR) heat source

http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_Catalyzer

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