Könnte es einen Verbrennungsmotor geben der mit Staub fährt?

13 Antworten

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Sofern Du eine Maschine mit innerer Verbrennung (internal combustion engine) meinst: Ja, mit Kohlenstaub wurde das schon gemacht, es hat sich aber nicht bewährt.

https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstaubmotor

Der Stirlingmotor wurde ja schon genannt, bei ihm hat man derartige Probleme nicht, und man kann jede beliebige Wärmequelle nutzen.

Vermutlich nicht in der Form wie heute in Automobilen übliche Motoren, wo das verbrannte Gas mit dem Arbeitsgas identisch ist. Die Verbrennungen müssen ja in Sekundenbruchteilen vor sich gehen, und das ist schon bei flüssigen Dieseltröpfchen schwer genug - es entsteht Ruß, wenn man nicht sorgfältig einstellt. Andererseits sind bei Festkörpern die Oberflächen größer, trotzdem halte ich das für zu unsicher.

Motoren anderer Bauform, die mit nahezu beliebigen Wärmequellen funktionieren, gibt es schon, z. B. den Stirling-Motor.

Mit Kohlenstaub wird das praktiziert nach meiner Erinnerung. Natürlich macht das wegen der Verbrennungsrückstände keinen technischen Sinn bei Kolbenmaschinen, aber z.B. bei Wärmekraftwerken. Die arbeiten ja dem Wortsinne nach auch mit "Verbrennungsmotoren". Kohlenstaub (z.B. Bergwerk) und Mehlstaub (z.B. Getreidemühle, Backstube) bilden mit der Luft ein gefährlich explosives Gemisch!

Der Vorteil des Luft-Staub-Gemisches liegt in der sehr schnellen Sauerstoffzufuhr am Staubkorn und dem umstandslosen innerbetrieblichen Transport über Rohre und Gebläse. Staub-Luft-Gemische sind praktisch wie Gase zu handhaben. Da sind Steinkohlebrocken vergleichsweise in zweifacher Hinsicht buchstäblich "träge".

Ich weiß allerdings nichts über die Art der Beschaffung des Kohlenstaubes. Es könnte vielleicht als "Abfallprodukt" bei anderen Prozessen "abgeerntet" werden. Eine Zermahlung von Kohlebrocken erscheint mir energetisch zu aufwändig.

Ich könnte mir vorstellen das schleifen weniger Energie bräuchte. Mich interessiert aber vor allem ob es eine Tabellen gibt wo die einzelnen Staubarten mit allen relevanten Werten angegeben sind.

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@Frangoo1992

Dem Vorschlag der Schleiftechnik folge ich nicht.

Und welche "relevanten Werte" erwartest Du von besagten Tabellen? Ich vermute, dass Du da etwas hineinfantasierst, was von allgemeinem Interesse sein könnte. Besagte Staub-Tabellen werden sich wohl bestenfalls in verstaubten innerbetrieblichen Protokollen finden mangels allgemeinem Interesse.

Der Brennwert pro Masse Staubpartikel ist ja schon vorgegeben durch die Masse der partikulierten Kohle.

Was könnte da neben den Partikulierungskosten bzw. Staubsammelkosten sonst noch von Interesse sein? Da bliebe als Variable fast nur noch die Staub-Aufnahme pro Kubikmeter Luft in Abhängigkeit von Korngröße, Luftfeuchte und sonstigen Rahmenbedingungen. Damit könnten die Verfahrenstechniker dann die erforderliche Leistung samt Rohrdurchmesser für die Luftumwälzung berechnen. Aber wen interessiert das schon? Was willst Du mit derart exotischen Daten theoretisch oder praktisch anfangen?

Vielleicht hat ein Werkstoffwissenschaftler auch einmal den Abrieb und die sonstigen Verformungen von 3-Millimeter-Schrauben mit metrischem Gewinde pro Einsatz ausgerechnet in Abhängigkeit von Metall-Legierungen, Drehmomenten und sonstigen Belastungen. Kannst Du als Unbeteiligter damit etwas anfangen?

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@dompfeifer

Ich phantasiere definitiv ;D sonst würde ich nicht auf solche Fragen kommen ;) Ich würde z. B gerne wissen, wenn man Kohle verbrennt, wieviel Energie da raus kommt im Vergleich zur gleichen Menge Kohle jedoch als Kohlestaub Explosion. Dann gibt es Materialien die eigentlich nicht brennen, somit kann die Energie nicht ermittelt werden, jedoch brennen diese Stoffe als Staub, umso feiner umso eher kann es explodieren, da interessiert mich insbesondere die Bernsteinstaub explosion, gibt es sie oder nicht?

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@Frangoo1992

P. S. Andere wollen wissen wie das Kind der Royals heisst, wieso????

Aus dem gleichen Intetesse will ich es wissen, reine aus der phantasie entstandene Neugier! ;)

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@Frangoo1992

Genau diesen Irrtum habe ich vermutet. Deshalb habe ich ja folgenden Satz extra fett geschrieben, anscheinend ohne Erfolg:

Der Brennwert pro Masse Staubpartikel ist ja schon vorgegeben durch die Masse der partikulierten Kohle.

Die Brennwerte aller geläufigen Brennstoffe, d.h. deren chemische Energie, sind leicht zu ergoogeln. Das sind chemische Soffeigenschaften, und die haben mit der Verbrennungsgeschwindigkeit so viel zu tun wie die Bierpreise mit der Trinkgeschwindigkeit. Der müde Glimmbrand liefert über Tage also genauso viel Wärme wie die sekundenschnelle Explosion. Wenn das anders wäre, dann wäre auch Deine Neugierde nachvollziehbar.

Bernstein ist zum Teil teurer als Gold. Das wäre als Brennstoff weniger wirtschaftlich als nagelneue Luxusautos.

Selbst Eisen wäre schon ein ziemlich teurer Brennstoff. Der Gedanke an die Verbrennung von Stahlwolle im industriellen Maßstab kitzelt aber schon etwas an meiner technischen Fantasie:

Stahl enthält nur etwa 2% Kohlenstoff, der CO2-Ausstoß wäre beim Kraftwerk damit sensationell "gesund". Und der Verbrennungsrückstand Eisenoxyd wäre sogar völlig recyclebar: Man könnte die Asche dem glühenden Koks bei der Eisenverhüttung zugeben. Der Koks würde als Reduktionsmittel die Eisenverbrennung umkehren, d.h. dem Eisenoxyd den begehrten Sauerstoff entziehen und in Eisen zurückwandeln, das der Eisenschmelze zugeführt werden könnte. Dabei würde zwar einerseits die bei der Stahlwolleverbennung freigestzte Wärme dem glühenden Koks entzogen. Andererseits würde dem Koks-Verbrennungsprozess Sauerstoff zugeführt zur Beschleunigung der Verbrennung und damit der Temperaturerhöhung.

So, und nun sammle schon einmal abgenutzte Stahlwolle und rechne nach, ob sich das oben von mir spontan ausgedachte Verfahren rechnet!

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@dompfeifer

"Bernstein ist zum Teil teurer als Gold. Das wäre als Brennstoff weniger wirtschaftlich als nagelneue Luxusautos." verstehe ich, trotzdem interessiert mich in diesem Fall der Brennwert von Bernstein ;) zudem haben Stoffe ihren elektrischen Wiederstand, jedoch ändernt sich dieser nicht nur durch die anliegende Spannung sondern auch durch den Agreggatszustand (explizit bei Staub, Korngrösse und Kornmenge) diese Werte würde ich für Bernstein auch gerne wissen.

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@Frangoo1992

Der elektrische Widerstand eines Stoffes ändert sich nicht durch die angelegte Spannung. Die Spannung kann einen Strom bewirken, der Strom eine Temperaturerhöhung, und die Temperatuerhöhung eine Erhöhung des Widerstandes.

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