Ist das Licht aus?


Good bye


stand-by.


© WWF
Die Zukunft der Energiegewinnung


von Niklas2103
09.06.2011
5
1
14 P

Aktuell wird beim Thema "Erneuerbare Energien" vor allem auf Windkraft, Solarenergie und Wasserkraft gesetzt. Diese Methoden erzeugen momentan etwa 275 Mio. Kilowattstunden Strom und haben daher einen Anteil von 11% an der Energieerzeugung Deutschlands.

Im folgenden Text werde ich einige weitere Verfahren vorstellen, die klimafreundliche Energie erzeugen und deswegen die Zukunft der erneuerbaren Energien darstellen.

 

Solarsatelliten

Die Intensität der Sonnenstrahlung außerhalb der Atmosphäre etwa 8 mal stärker ist als auf der Erdoberfläche. Um diesen Vorteil zu nutzen, können große Sonnensegel in die geostationäre Bahn der Erde gebracht werden. Die hier erzeugte Energie wird anschließend über elektromagnetische Wellen an eine Empfangsantenne versandt. Fast 90 % der auftreffenden Energie wird anschließend in elektrischen Strom umgewandelt.

2010 wurde von der japanischen Raumfahrtbehörde Jaxa solch ein Solarsegel aus Testzwecken in die Erdumlaufbahn geschossen. In den nächsten 20 Jahren sollen weitere Tests durchgeführt werden und die Methode der Energieerzeugung kommerziell Nutzbar machen.

 

Mikroben erzeugen Energie

Wissenschaftler arbeiten momentan daran Gene einfacher Organismen neu zu verbinden und diese zur Energieerzeugung zu nutzen.  Bestimmte Gene können so aus anderen Mikroben kopiert werden und so zum Beispiel Organismen erstellen, die Kohlenstoffdioxid in Methan (CH4) umwandeln, welches wiederum zum Heizen eingesetzt werden kann.

Eigenschaften vorhandener Mikroben können so perfektioniert und wirtschaftlich Nutzbar gemacht werden. So sollen Pflanzen zum Beispiel mehr Zellulose erzeugen, welche anschließend von erstellten Organismen in Brennstoff umgewandelt werden.  Auch Plastik soll durch Pflanzenfasern ersetzt werden, um den Müll drastisch zu reduzieren.

Das Unternehmen "GreenFuel" in Cambridge legte beispielsweise "Algenfelder" neben Kraftwerken an, um große Teile des erzeugten CO2 zu binden und diesen für neue Biokraftstoffe zu nutzen.

 

Mikorben

 

Kernfusion

Sie stellt im Prinzip das Gegenteil der Kernspaltung dar. Die Kernfusion nutzt die selbe Kraft wie die Sonne und lässt daher zwei verschiedene Wasserstoffisotope (Deuterium und Tritium) unter der Freisetzung von Neutronen und Energie zu Helium verschmelzen.

Hierbei entstehen keine Treibhausgase. Des Weiteren sind die beiden Isotope in sehr großen Mengen verfügbar, da sie aus Lithium und Meerwasser gewonnen werden. Es entstehen kaum radioaktive Elemente und deren Lagerung stellt auch wenig Probleme dar, weil diese nach 100 Jahren nicht mehr Radioaktiv sind.


Die Kernfusionsreaktoren sind derzeit noch in der Entwicklung und werden erst in einigen Jahren zur kommerziellen Nutzung verfügbar sein, da momentan noch an Materialien geforscht wird, die den Wirkungsgrad erhöhen und die Kosten senkt.

 

 

Durch Nanotechnik verbesserte Solarzellen

Solarzellen haben derzeit noch einen sehr geringen Wirkungsgrad, daher werden nur 22 % der auftreffenden Sonnenenergie genutzt. Dies hängt mit den Siliziumzellen zusammen, welche nur Licht in einem begrenzten Spektralbereich nutzen können um Elektronen freizusetzen. Um en Wirkungsgrad zu verdoppeln sollen Siliziumkristalle durch Quantenpunkten verbessert werden. So kann eine höhere Anzahl pro Photon freigesetzt werden.

                                       Kristallstruktur eines Siliziumcarbid-Kristalls (SiC)

 

Ein Netz, dass verbindet...

Doch wie sollen der erzeugte Strom weltweit verteilt werden ? Da der Strom meist nicht am Erzeugungsort verbraucht wird und zum Beispiel Windenergie nicht durchgehend zur Verfügung steht, muss die Energie global verfügbar sein. Hochspannungsleitungen und Unterwasserkabel verlieren bei der Übertragung zu viel Strom, daher wird eine Alternative benötigt.

Eine Möglichkeit sind sogenannte "Supraleiter". Hierfür wird beispielsweise ein Draht fast auf den absoluten Nullpunkt (-273,15°C) gekühlt. Der elektrische Widerstand ist nicht mehr vorhanden und elektrische Energie kann mit sehr geringen Verlusten transportiert werden. Diese Art von Leitung könnte sowohl Strom als auch Wasserstoff, zur Kühlung des Leiters,befördert werden.

 

Zu diesem Thema veröffentliche auch das Magazin "Spiegel" einen Artikel

 

 

Titelbild:

http://www.quantenwelt.de/klassisch/erhaltung/energie.htm

Mikorben:

http://www.biotechnologie.de/BIO/Redaktion/Bilder

 Siliziumkristall

http://www.planet-wissen.de/alltag_gesundheit/werkstoffe

 

Weiterempfehlen

Kommentare (5)
Um einen Kommentar zu schreiben einfach registrieren oder einloggen.
Sortieren nach Aktualität:
07.03.2016
Finkenstar14 hat geschrieben:
Voll der gute Text. Man merkt das du dir echt Mühe gegeben hast allein schon an der Länge deines Textes.
12.06.2011
Schimon hat geschrieben:
Echt irre (im guten Sinne) Ideen. Was mich nur wundert ist das Handhaben der Kernfusion bzw. der Endlagerung. Nur 100 Jahre Radioaktivität der Stoffe hört sich gut an, aber je kürzer die Zeit, desto mehr Neutronen werden aus dem Atom geschossen und desto gefährlicher ist das Ganze.
10.06.2011
Niklas2103 hat geschrieben:
Vielen Dank,
sobald größer Objekte auf Kollisionskurs mit einem der Solarsegel sind, können die Segel wohl geschickt aus der Bahn gelenkt werden. Sobald es aber zu größeren Schäden kommt, könnten auch Astronauten der ISS Reperaturen übernehmen.

In einem der nächsten Berrichte werde ich mich auch mit sparsameren und effizienteren Technologien beschäftigen.
10.06.2011
Marcel hat geschrieben:
Tolle Infos, Niklas! Wie sieht es aber bei den Solarsatelliten mit dem Problem "Weltraumschrott" aus? Würden die Segel nicht schnell durchlöchert von umherfliegenden Raumfahrt-Resten? Wichtig ist neben allen Erfindungen auch, dass wir Energie (erstens) viel sparsamer und (zweitens) viel effizienter einsetzen. Beispiel Elektrogeräte: Bis zum Jahr 2050 sollten sich eine Reihe klimafreundlicher Technologien durchgesetzt haben - wie zum Beispiel LED-Leuchten statt Glühbirnen und Energiesparlampen, Induktionsherde zum Kochen oder wasserlose Waschmaschinen mit UV-Licht. Der WWf hat kürzlich vorgerechnet, dass in allen Elektrogeräteklassen bis zum Jahr 2050 eine erhebliche Steigerung der Energieeffizienz möglich ist, und zwar von bis zu 80 Prozent gegenüber 2005! Der Stromverbrauch für Elektrogeräte und Klimatisierung in privaten Haushalten würde sich dann um 40 Prozent verringern. Die größte Einsparung wäre im Bereich Beleuchtung möglich, mit einer Effizienzsteigerung von über 85 Prozent! Bei den Kühl- und Gefriergeräten könnten wir eine Energieersparnis von über 70 Prozent schaffen!
09.06.2011
alpenschutzer hat geschrieben:
coller und interessanter bericht
Login
E-Mail


Passwort


Kostenlos registrieren
Mitglied werden
Könnte dir auch gefallen
Handy aus
  Kurzer Hinweis vorab: Das ist mein erster Bericht. :-)   Ich saß gera... weiter lesen
Die WWF Jugend gegen den Abfallwahnsinn – Restlos glücklich
Die WWF Jugend gegen den Ab...
Meist denken wir beim Abfallwahnsinn an Plastik, unnötig gestaltete Verpackungen von Leben... weiter lesen
Deine Ansprechpartner
Marcel
Marcel Gluschak
WWF Jugend Community Manager
zum Profil
Luise
Luise Neßler
WWF Jugend Community Moderatorin
zum Profil
MarcelB
Marcel Brüssow
WWF Jugend Redaktion
zum Profil
Ronja96
Ronja Post
WWF Jugend Aktionsteamer
zum Profil
HannahFee
Hannah Fesseler
hilft dir bei technischen Fragen
zum Profil
AndreaRentschler
Andrea Rentschler
hilft dir bei Fragen zur WWF Jugend Mitgliedschaft
zum Profil
NicoleB
Nicole Barth
hilft dir bei Fragen rund um die WWF Jugend Camps
zum Profil