Ein Vorschlag für eine neue Methode der Ab­gasrei­nigung von Dieselmotoren.

 

 

 

Zusammenfassung:
Es wird vorgeschlagen, die Stickoxide der (Diesel-)Motor-Abgase mittels eines Scrub­bers in Wasser zu absorbieren. Rein rechnerisch besteht ein Bedarf von ca. 15 Millionen Geräten in Deutschland.

 

 

 

Vorbemerkung:

 

Als „Stickoxide“ oder NOx wird ein Gemisch aus NO, NO2 usw. bezeichnet. Auch der Begriff „Nitrose Gase“ ist gebräuchlich. Sie entstehen bei hoher Tem­peratur durch die direkte Um­setzung des Luft-Stickstoffs mit dem Luft-Sauer­stoff. Z. B. im Verbren­nungsmotor, im Licht­bogen oder beim Blitzschlag. In ho­her Konzentration sind sie sehr gesundheitsschädlich (èLungenödem).

 

Mit Wasser entsteht aus NOx  Salpetersäure. Deren Salze (Nitrate) sind ein wertvoller Stick­stoff-Dünger. Als Kuriosum sei vermerkt, dass NO in geringer Konzentration für die Erektion des Mannes verantwortlich ist. (Wie sagte schon Paracelsus: „Die Menge macht das Gift“!)

 

 

 

Ein neuer „Abgas-Skandal?

 

Laut einer Studie des ICCT, das den Abgasskandal bei VW mit aufgedeckt hat, stoßen aktu­elle Diesel-Pkw mehr als doppelt so viel giftige Stickoxide (NOx) aus wie Laster oder Busse - selbst in der modernsten Schadstoffklasse Euro 6.

 

Im realen Straßenbetrieb wurde ein NOx-Ausstoß von 0,5 Gramm pro ge­fahrenem Ki­lometer, im Extremfall bis zu 1 Gramm/km, gemessen.

 

 

 

Derzeit werden die Stickoxide mittels des AdBlue-Verfahren aus dem Ab­gas entfernt. AdBlue (auch AUS 32 für aqueous urea solution oder Arla 32) ist eine wässrige Harnstofflösung, bestehend aus 32,5 % reinem Harnstoff und 67,5 % demineralisiertem Wasser. Mit dieser Lö­sung wird der Ausstoß von Stickoxiden (NOx) bei Dieselmotoren um bis zu 90 Pro­zent reduziert

 

Die wasserklare Flüssigkeit wird in den Abgasstrang eingespritzt und führt zu einer selektiven katalytischen Reduk­tion (SCR). Stickoxide und Ammoniak werden dabei zu Wasser und Stickstoff umgewandelt.

 

Die Kosten liegen bei ca. 1.000 Euro pro Anlage.

 

Der Verbrauch von AdBlue liegt bei etwa 5 % des eingesetzten Die­sel­kraftstoffs, oder 1,5 Liter auf 1000 km.

 

 

 

 

 

Zurzeit gibt es 14,4 Millionen Diesel-Pkw in Deutschland. Bei einer Laufleis­tung von ca. 15.000 km pro Jahr und PKW ergeben sich ca. 200 Milliarden Ki­lometer und damit (bei angenommenen 0,5 g Stickoxide/km) ein Gesamtanfall von 100.000 Tonnen NOx.

 

Die Fahrleistung der etwa 3 Millionen bundesdeutschen LKW beträgt (2015) ca. 70 Milliarden km pro Jahr. Bei angenommenen 0,25 g Stickoxide/km er­gibt sich ein Gesamt­anfall von ca. 15.000 Tonnen NOx. Ohne Abgas-Reinigung läge die NOx –Emission bei ca. 1 g Stickoxide/km und da­mit der Gesamtanfall bei ca. 50.000 Tonnen NOx.

 

 

 

4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3

 

(46 g NO2 entsprechen 63 g HNO3)

 

 

 

Demnach ergäben sich aus den o.g. 115.000 (bzw. 150.000) t NOx  rein rech­nerisch ca. 160.000 (bzw. 200.000) t Salpetersäure (100 %)

 

(zum Vergleich:
Industrielle
Salpetersäureproduktion in Deutschland ca. 2,5 Mio. Tonnen/Jahr)

 

 

 

Salpetersäure ist ein großtechnisches Produkt und wird  (im Prinzip) durch Um­setzung von NOx mit Wasser und Luft hergestellt:

 

4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3

 

 

 

Bevor sich das sog. „OSTWALD-Verfahren“ (Darstellung des NOx durch Um­setzung von Ammoniak mit Luft) durchsetzte, wurde (in Notodden /Norwegen) das NOx durch die sog. „Luftverbrennung“ (nach BIRKELAND und EYDE) hergestellt:

 

In einem elektrischen Lichtbogen vereinigten sich Stickstoff und Sau­erstoff der Luft zu NOx. Die Ausbeute betrug nur wenige Prozent und wurde trotz der billi­gen Elektroenergie Norwegens noch vor dem 1. Weltkrieg wegen zu hoher Kosten aufgegeben.

 

 

 

Im Dieselmotor findet bei den hohen Verbrennungstemperaturen ebenfalls eine Art „Birkeland und Eyde“-Prozess statt.

 

 

 

Mein Vorschlag:

 

 

 

Statt mit Harnstoff-Lösung (AdBlue) werden die Stickoxide in Wasser absor­biert. Nach dem sog. „Wisconsin-Verfahren“ wird das Abgas mit O2 –Über­schuss katalytisch an Silicagel zu NO2 umgesetzt und dann in einem Scrubber mit Wasser und Luft zu 60%iger Salpetersäure um­gesetzt. An vorge­gebenen Sammel­stellen (z.B. Autohöfe der Auto­bahn) kann entsorgt werden. Der Erlös der Salpetersäure dürfte die Kosten der Entsorgung (ähnlich wie Glas- oder Alt­papier-Sammlung) tragen. In Entwick­lungsländer könnte diese Abgas-Reini­gung (nach Umsetzung z.B. mit Kalk) als billige und wirksame Stickstoff-Dün­ger-Quelle hilf­reich für die Land­wirtschaft sein!

 

 

 

Bei einer angenommenen Entstehung von 1 Gramm NOx pro km und einem Benzinverbrauch von 7 Liter pro 100 km entstehen rein rechne­risch pro Kilo­meter (bei einer Abgastemperatur von 100 Grad):

 

·        0,66 l NOx

 

·        112 l CO2

 

·        126 l H2O

 

·        (neben unverbrauchten 700 l Stickstoff)

 

d.h. auf 1000 l Abgase entfallen 0,7 l Stickoxide.

 

 

 

Es muss überprüft werden, ob sich 0.07 Vol% (700 ppm) Stickoxide (im Gemisch mit 12 Vol% CO2) in vernünftiger Ausbeute absorbieren las­sen! CO2 löst sich bei Raumtemperatur um Größenordnungen leichter als NOx in Wasser. Das Azeotrop der Salpetersäure (68 %) siedet jedoch bei 122 Grad. Bis zu dieser Temperatur dürfte das gelöste CO2 vollständig desor­biert sein. Aber: „Versuch macht kluch!“ sagte mein Großvater.

 

 

 

 

 

 

 

Dr. Helmuth Herterich

 

Kennen Sie vielleicht diesen Choral?

You don’t know what you got,
until it’s gone.

Cinderella

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Intelligenz und Fleiß
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Das gelungene, vollendete, erfüllte Leben ist eines, in dem wir in Einklang mit unsrer Natur das Beste aus unseren Möglichkeiten gemacht haben – selbstverständlich ohne den Mitmenschen zu schaden, ohne andere unglücklich zu machen.

 

Der Philosoph Bernulf Kanitscheider, Spektrum der Wissenschaft, Juli 2008

 

Des Menschen Tage sind wie Gras,
er blüht wie die Blume des Feldes.

Fährt der Wind darüber, ist sie dahin;
der Ort, wo sie stand, weiß von ihr nichts mehr.

 

Psalm 103

Es wäre doch möglich, dass einmal unsere Chemiker auf ein Mittel gerieten, unsere Luft plötzlich zu zersetzen, durch eine Art Ferment. So könnte die Welt untergehen.


Georg Christoph Lichtenberg

Letzte Worte des Indianerhäuptlings Crowfoot

Nur noch eine kurze Weile, dann bin ich von euch gegangen. Wohin, das kann ich euch nicht sagen. Wir kommen aus dem Nirgendwo, und wir gehen ins Nirgendwo. Was ist das Leben? Es ist der Lichtblitz eines Leuchtkäfers in der Nacht. Es ist der Atem eines Büffels im Winter. Es ist der kleine Schatten, der über das Gras huscht und sich im Sonnenuntergang verliert.

 

Crowfoot (um 1830 – 1890) Häuptling der Blackfoot-Indianer, 25. April 1890

 

Gespräch von Anno 33:

A: Wissen Sie schon das Neueste?

B: Nein, was ist passiert?

A: Die Welt ist erlöst!

B. Was Sie sagen!

A: Ja, der liebe Gott hat Menschengestalt angenommen und sich in Jerusalem hinrichten lassen: dadurch ist nun die Welt erlöst und der Teufel geprellt.

B: Ei, das ist ja ganz scharmant.

 

Arthur Schopenhauer

 

 

Damit wir beginnen können, dem Tod seinen größten Vorteil uns gegenüber zu entreißen, sollten wir eine vollkommen andere Einstellung einnehmen als die übliche; lasst uns den Tod seiner Fremdheit berauben; lasst uns Umgang mit ihm pflegen, damit wir uns an ihn gewöhnen, lasst uns an nichts häufiger denken als an den Tod.

 

Michel de Montaigne