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#1

Kobalt wird zum Problemkind der Elektromobilität

in Aus der Welt der Wissenschaft 15.10.2017 09:44
von franzpeter | 9.719 Beiträge

Akku-Herstellung

Kobalt wird zum Problemkind der Elektromobilität


Lithium ist der Rohstoff der Zukunft. Man braucht es für Batterien von E-Autos.
Der Weltmarktpreis ist explodiert, aber die größten Reserven lagern nicht in
Deutschland.

Von Mario Lips


Unter gefährlichen Arbeitsbedingungen wird in der Demokratischen Republik Kongo
Kobalt abgebaut. Kobalt wird für die Produktion von Smartphone- und
Tablet-Akkus gebraucht. Das Mineral wird vorwiegend im Kongo geschürft, von
Kindern - unter lebensgefährlichen Bedingungen. - The Washington Post/Getty
Images/The Washington Post


Wenn immer mehr Autos mit Elektromotoren bestückt werden, entsteht in Kürze
ein großer Bedarf an Akkus. Wissenschaftler haben jetzt untersucht, ob alle
Bestandteile der Energiespeicher ausreichend zur Verfügung stehen.

In der EU laufen die Bemühungen auf Hochtouren, mit Elektroautos die
Schadstoffbelastung durch den Verkehr zu verringern. Bei einem "Batteriegipfel"
am Mittwoch, bei dem sich Vertreter der Automobil-, Chemie- und
Technologiebranche trafen, einigte man sich auf die Förderung größerer
Akku-Produktionsstätten in Europa. EU-Energiekommissar Maros Sefcovic geht davon
aus, dass bis Mitte des nächsten Jahrzehnts der Markt für wiederaufladbare
Batterien auf 250 Milliarden Euro anschwellen könnte.


Noch fahren weltweit nur rund ein Prozent der Kraftfahrzeuge mit Elektrizität.
Doch bereits dieser Anteil beansprucht etwa die Hälfte aller
Lithium-Ionen-Akkus, die im Umlauf sind.

Kann der enorme Bedarf durch die Elektrifizierung der Automobilität überhaupt
gedeckt werden?
Immerhin werden mobile Energiespeicher in einer modernen Welt
immer wichtiger - auch Smartphones, Tablets, Kameras oder Lampen dürsten nach
Strom ohne Steckdose.

US-amerikanische Forscher, unter anderem vom renommierten MIT in Massachusetts,
haben sich die nötigen Rohstoffe zur Herstellung der Lithium-Akkus angeschaut
und mögliche Engpässe ausgelotet.

Für die nahe Zukunft können der Studie zufolge die Planer einer elektrischen
Zukunft aufatmen: Alle Rohstoffe sind in ausreichender Menge vorhanden. Bei
näherer Betrachtung zeigen sich jedoch kritische Umstände, was die Versorgung
mit den Bestandteilen eines Akkus betrifft.


Mögliche Engpässe bei zwei Metallen

Wie die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift "Joule" berichten, sind es genau
zwei Metalle, bei denen es durch einen rasanten globalen Bedarf mittelfristig
Engpässe geben könnte. Lithium und vor allem Kobalt dürften in wenigen Jahren
auf den Märkten knapp werden.

Untersucht hatten die Forscher fünf Elemente, bei denen sie den Verdacht
hatten, dass Lieferverzögerungen erwartbar sein könnten. Neben den erwähnten
Metallen untersuchten sie auch Kohlenstoff in Form von Graphit, Mangan und
Nickel.
Weitere Grundstoffe wie Aluminium, Kupfer und einige Polymere sollten in
großen Mengen auf den Weltmärkten verfügbar sein.

Mangan und Nickel sind in anderen Industriezweigen in viel größeren Maßstäben
weit verbreitet. Diese Rohstoffe zirkulieren somit als nahezu unerschöpfliche
Quelle in Bezug auf den Bedarf der Akkumulatorenherstellung.



Lithium aus Salzsolen

Auch die Versorgung mit Lithium scheint den Autoren der Studie zufolge keine
unlösbare Aufgabe zu sein. Das Leichtmetall - es wiegt nur die Hälfte von
Wasser - wird in Minen aber auch aus Salzsolen gewonnen. Letztere ließen sich
auf benötigte Produktionsvolumina nach etwa sechs bis acht Monaten hochfahren.
Somit droht auch hier kein kritischer Mangel.


Anders sieht es jedoch beim Kobalt aus:

Der Löwenanteil des Welt-Kobaltbedarfs wird durch Bergwerke in der
Demokratischen Republik Kongo gedeckt. Kongo ist ein Krisenherd, Korruption und
staatliche Willkür machen stabile wirtschaftliche Beziehungen zu dem Land
schwierig.

In diesem Umfeld neue Minen zu eröffnen, birgt ein unberechenbares
Investitionsrisiko. Wer sich darauf einlässt, wird eine entsprechende
Entlohnung dafür verlangen.

Die Entwicklung neuer Akkus muss vor diesem Hintergrund darauf abzielen,
Materialien in Erwägung zu ziehen, die Kobalt ersetzen könnten, warnen die
Studienautoren. Unternehmen, die auf Akkus angewiesen sind, sollten die
möglichen Engpässe im Auge behalten und rechtzeitig Alternativen in der
Schublade haben.

Zwar zeigt die Untersuchung im Verlauf der kommenden 15 Jahre keine ernsten
Hindernisse, die die Rohstoffversorgung stoppen könnten. Doch größere
Planungssicherheit wäre wohl mit einer neuen Akku-Generation gegeben, die viel
weniger Kobalt in den Kathoden benötigte.


Quelle:
https://www.welt.de/wirtschaft/article16...mobilitaet.html
<https://www.welt.de/wirtschaft/article169621504/Dieses-Metall-wird-zum-Problemkind-der-Elektromobilitaet.html>

Siehe auch:
Wasserstoff ist ein sauberer Energieträger, aber hochexplosiv. Nun wollen Forscher das Gas in einer ungefährlichen Flüssigkeit speichern. Kann das die Energiewende beflügeln?

Von Christoph Behrens

http://www.sueddeutsche.de/wissen/wasser...ergie-1.2838336

Anmerkung:
Eine auf Wasserstoff basierende Technologie
<http://www.sueddeutsche.de/wissen/wasserstoff-gefesselte-energie-1.2838336>
kommt wohl - so auch ein treffender Kommentar - für die wirtschaftlichen
Interessen der Big Player nicht in Betracht, da die Errichtung einer
Weltmachtstellung wie sie z.B. Exxon, Shell, BP innehaben, damit extrem schwer
ist.

Das Mineral Kobald wird vorwiegend im Kongo geschürft, von Kindern - unter
lebensgefährlichen Bedingungen.

FS


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 15.10.2017 09:50 | nach oben springen

#2

Die Sonne mal eben dimmen

in Aus der Welt der Wissenschaft 15.10.2017 15:28
von franzpeter | 9.719 Beiträge

Die Sonne mal eben dimmen

Um für 4 Jahre auf der Regierungsbank einen Ministerposten zu erhaschen, werden
die "Gewinner der Wahlen" schließlich auch alles dafür machen. In den
Verhandlungen um einen Koalitionsvertrag muß man ja schließlich auch
Kompromisse machen, das wissen doch alle, so erklärt es uns nunmehr der Grüne
Cem Özdemir. Man kann ihm seine freudige Erwartung auf einen Ministerposten
geradezu ansehen.

Die Umweltpolitik ist mithin inzwischen - auch bei den Grünen - zur Makulatur,
also Schleuderware, verkommen. Wir werden es erleben.


Der Planet Erde reagiert nicht auf Leitlinien, Absichtserklärungen, Reden oder
Ziele. Er reagiert auf harte Fakten. Da er somit weder von der Politik noch von
den Big Playern der Industrie - der menschlichen Gier wegen - gerettet werden
wird, denken die Forscher inzwischen weiter. In die wissenschaftliche Debatte
kommt jetzt als möglicher Ausweg für die Menschheit das Geoengineering.

Ein schrecklich düsterer Gedanke.

FS

Hier nochmal der Hinweis auf den Artikel von David Wallace Wells im 'New York
Magazine', übersetzt im der Freitag: Der Planet schlägt zurück - Die 'nicht
diskutierten' Teile des Klimawandels.
<https://www.freitag.de/autoren/der-freitag/der-planet-schlaegt-zurueck>




spiegel.de 14. Oktober 2017

Debatte um Klima-Manipulationen

Kommt der Sunblocker für die Erde?

Was tun, wenn die Erderwärmung bedrohlich wird? Forscher diskutieren über
gezielte Eingriffe ins Klima - und schrecken davor zurück. Doch der Druck
steigt, Geoengineering in Experimenten zu untersuchen.

Aus Berlin berichtet Christopher Schrader

Smog über Singapur - AP

Seit dem Dezember 2015 ist zumindest das Ziel der Klimapolitik klar: Die
Erderwärmung soll auf deutlich unter 2,0 Grad begrenzt werden - möglichst
sogar auf 1,5 Grad Celsius. So steht es im Weltklimavertrag von Paris.

Doch wie genau das erreicht werden soll - darüber konnten sich die
Unterzeichner des Abkommens bislang nicht einigen.

Die freiwilligen Verpflichtungen der Länder zur Senkung der
Treibhausgasemissionen reichen jedenfalls kaum aus, um die Vorgabe von Paris
einzuhalten. Dazu müsste der CO2-Ausstoß wohl binnen weniger Jahrzehnte auf
null sinken - aber danach sieht es bislang nicht aus.

Weshalb Wissenschaftler immer wieder auch über Geoengineering diskutieren - so
wie jetzt gerade auf einer Konferenz in Berlin. Es gibt viele Ideen für gezielte
Eingriffe ins Klima. Sie reichen von der simplen Aufforstung über Anlagen, die
Kohlendioxid aus der Atmosphäre saugen, bis zu Manipulationen von Wolken.

Manche Forscher schlagen sogar vor, große Mengen Schwefelsäure in der
Atmosphäre zu versprühen, um das Sonnenlicht zu dimmen - so wie es die
Aschewolken großer Vulkane machen, nach deren Ausbruch es schon Jahre ohne
Sommer gab.

Auch wenn sie verrückt erscheinen, die Ideen sind längst keine Spinnereien mehr
aus dem Elfenbeinturm. "Die Beschlüsse von Paris, die Erwärmung deutlich unter
zwei Grad zu begrenzen, haben das Thema nach vorn gebracht", sagt Mark Lawrence
vom Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung in Potsdam, der die
Tagung in Berlin organisiert hat.


"Eine rote Linie überschritten"

"Dieses Ziel ist zwar nicht unmöglich, aber sehr schwierig ohne Geoengineering
zu erreichen." Das zeige sich an der bisherigen Arbeit der Wissenschaft: 90
Prozent der Klimasimulationen, die die mit dem Pariser Abkommen verträglichen
Entwicklungspfade vorausberechnen, setzen massiv auf eine Form von
Geoengineering.

Solche vermeintlichen Sachzwänge aber wollen viele Konferenzteilnehmer nicht
gelten lassen. "Es gibt keinen Grund, über Geoengineering nachzudenken, weil wir
noch viele andere Dinge nicht ausgeschöpft haben", sagt zum Beispiel Lili Fuhr
von der Heinrich-Böll-Stiftung.

Dazu gehörten Klimaszenarien ohne die Eingriffe, die noch nicht gerechnet sind,
das Kappen der üppigen Subventionen für Kohle, Öl und Gas und ein
tiefgreifender Wandel im Konsumverhalten.

In jedem Fall solle die Gesellschaft in einer breiten Diskussion Regeln für
mögliche Versuche zum Geoengineering festlegen, bevor diese starten dürfen.
"Wenn Forscher von der Harvard University demnächst ein Freisetzungs-Experiment
in der Atmosphäre machen, wird eine rote Linie überschritten", warnt Fuhr, die
in dem Punkt für eine breite Koalition politischer Gruppen spricht.

Immer klarer wird: Die Weltgemeinschaft muss den Umgang mit Geoengineering
klären. "Die Forschung geht weiter, wir brauchen Regeln, die sie steuert und in
eine Richtung lenkt, die der Gesellschaft nutzt und ihren Wünschen entspricht",
sagt Janos Pasztor, ehemaliger stellvertretender Uno-Generalsekretär und jetzt
Leiter einer Initiative am Carnegie-Center in New York. Und auf der Ebene der
Regierungen und Staaten müsse die Welt "verhindern, dass irgendjemand einfach
mit einem Eingriff ins Klima anfängt".


Eingriff dauert 160 Jahre

Doch bislang ist das Interesse von Öffentlichkeit und Politik am Thema eher
gering, und so lange es keine Regeln gibt, suchen sich die Wissenschaftler ihren
eigenen Weg. Meist betrifft das noch die Parameter von Computersimulationen.

Simone Tilmes, eine deutsche Forscherin vom National Center for Atmospheric
Research in Boulder (Colorado), hat zum Beispiel ein Szenario untersucht, das
durchaus plausibel scheint. Den Staaten der Welt gelingt es erst ab 2070, die
Emissionen wirklich zu senken. Die Zwei-Grad-Grenze wäre schon längst
überschritten, aber kurz bevor es gegen 2040 soweit ist, beginnt ein Programm
zum Abschirmen von Sonnenlicht. Es muss 160 Jahre lang aufrechterhalten werden,
um die Temperaturen zu stabilisieren.

Doch das Dimmen der Sonne hat offenbar große Nebenwirkungen: Die Regenmengen
ändern sich den Simulationen zufolge teils drastisch. Es gibt Gewinner und
Verlierer, aber wer was ist, lässt sich heute noch nicht feststellen.

David Keith von der Harvard University geht in seiner Forschung noch einen
Schritt weiter: Er plant ein Experiment zur Freisetzung von Partikeln in der
Stratosphäre. Von einem Ballon aus sollen unter anderem Wasserdampf und
Schwefelsäure in etwa 20 Kilometer Höhe in die Atmosphäre versprüht werden.
Danach soll gemessen werden, wie gut sich die Partikel verteilt haben.


Mögliche Folge: Saurer Regen

Keith wird nur vernachlässigbar kleine Mengen ausbringen. Wenn man jedoch große
Mengen von Schwefelsäure oder anderen Partikeln in der Atmosphäre versprüht,
fallen die Teilchen irgendwann auch wieder runter. Sie können dann zum Beispiel
zu saurem Regen wie in den Siebzigerjahren führen - nicht so intensiv wie damals
in Deutschland, aber viel großflächiger.

Außerdem dürften die Fremdkörper in der Stratosphäre die Ozonschicht
angreifen, so dass mehr schädliche UV-Strahlung zur Erde gelangt und die
Hautkrebsraten ansteigen. Andererseits könnte der Ozon-Smog auf der Oberfläche
zurückgehen, genau wie die Luftverschmutzung - wenigstens im Durchschnitt. Das
zeigen Rechnungen von US-Forschern. Für Metropolen und Ballungsräume, wo es die
größten Probleme gibt, liegen noch keine zuverlässigen Daten vor.


Immer so weiter wie bisher?

Wegen der womöglich drastischen Nebenwirkungen hoffen viele Forscher, dass man
solche Eingriffe ins Klima letztlich nie brauchen wird. Zugleich wollen sie
größtmögliche Klarheit über die Konsequenzen: "Wenn es irgendwas gibt, was
Geoengineering am Ende unmöglich oder unbrauchbar macht, dann müssen wir das
jetzt wissen", sagt Ben Kravitz vom Pacific Northwest Laboratory. Es dürfe
einfach nicht passieren, dass die Menschheit wie etwa in Tilmes' Beispiel 2040
oder noch später erkennt, dass die Werkzeuge, auf die sie sich für den Notfall
verlassen hat, doch nicht funktionieren.

Dieses Denken halten viele Forscher ohnehin für das größte Problem: Dass die
Menschen im Vertrauen auf vermeintlich hilfreiche Eingriffe ins Klima ihre
Bemühungen vernachlässigen, die Emissionen von Treibhausgasen zu senken.

"Das ist nach dem Motto: Lasst uns einfach so weitermachen wie bisher und
irgendwann kommt ein verrückter Erfinder und erfindet uns den Klimawandel weg",
sagt Hans Joachim Schellnhuber vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung,
der Klimaberater der Bundeskanzlerin, während der Konferenz den "Tagesthemen".

Ohnehin ist das heutige Bild über die Eingriffe vermutlich zu rosig, darauf
deuten die Ergebnisse vieler Forscher hin. Zum Beispiel wird das sogenannte
BECCS, das in vielen Klimasimulationen vorkommt, wohl kaum so einfach
funktionieren wie gedacht.

Hinter der Abkürzung verbirgt sich ein Verfahren, das Biomasse von großen neuen
Plantagen zur Stromerzeugung nutzt, aber beim Verbrennen die entstehenden
Treibhausgase auffängt und unter der Erde verpresst. Damit wird im Effekt das
Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt, das Bäume und Pflanzen vorher bei der
Photosynthese aufgenommen haben, oder jedenfalls ein großer Teil davon.

Der CCS-Anteil des Verfahrens aber, also das Verpressen von CO2 unter der Erde,
ist in Deutschland und vielen anderen Ländern vorerst am massiven Widerstand von
Bürgern gescheitert. "Ohne CCS gibt es aber auch kein BECCS", warnt Naomi
Vaughan von der University of East Anglia. Zudem zeigen Modellrechnungen
inzwischen, dass es kaum möglich sein wird, so viele Energiepflanzen anzubauen,
wie die Klimamodelle angenommen haben.

Ob die gezielten Eingriffe ins Klimasystem tatsächlich als Lösung taugen, falls
die Menschheit ihre Emissionen nicht in den Griff bekommt, kann derzeit niemand
sagen.



Quelle:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur...-a-1172630.html
<http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/geoengineering-debatte-kommt-der-sunblocker-fuer-die-erde-a-1172630.html>

Anmerkung

Zitat
Da er somit weder von der Politik noch von
den Big Playern der Industrie - der menschlichen Gier wegen - gerettet werden
wird, denken die Forscher inzwischen weiter. In die wissenschaftliche Debatte
kommt jetzt als möglicher Ausweg für die Menschheit das Geoengineering.


Und genau das ist die schlimmste Folge. Mittlerweile müssten doch alle Wissenschaftler und Politiker wissen, dass das Klima sich in Jahrhunderte dauernden Zyklen immer wiederholt. Das Einzige , was machbar ist, um einigermaßen Schutz vor den Auswirkungen der natürlichen Wechsel von Eiszeiten und Warmzeiten schützen, ist Abbau der Kohleindustrie, Abbau der Feinstoffpartikelerzeuger (Diesel etc.) und Anpassung an die zu erwartenden Folgen der unaufhaltsamen Erwärmung (bis zur nächsten Eiszeit). Das erfordert Maßnahmen wie Umsiedlungsprogramme, Änderung weltweiter Bau- und Siedlungsbestimmungen und die Bekämpfung der Weltarmut (die Grund für untaugliche Besiedlungen ist, warum wohl finden die Forscher überall auf der Welt unter Wasser untergegangene Siedlungen (selbst in der Nordsee, von tropischen Gebieten ganz zu schweigen)?. Aufzuhalten ist das nicht, das kommt wieder.
Aber die idiotische Idee , mit Geoingeneering die Erde zusätzlich zu unseren Lebzeiten zu versauen, das beinhaltet lediglich die Entschuldigung des Weitermachens wie bisher, weiter Raubbau und Aufschieben von Anpassungsmöglichkeiten zugunsten von Industrie und Konzernen, Mit Vorsorge und Anpassung lässt sich nämlich kein Geld verdienen. Also wird das Programm "Zauberlehrling ( die Geister die ich rief) weiter wie bisher" fortgeführt und die Nachkommen werden sich später mit jahrhundertelangem Engeneering schon helfen, schließlich haben die ja dann den sauren Regen, Schwierigkeiten mit dem Nahrungsanbau und die überfluteten Siedlungen (und Flüchtlingsströme).


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 15.10.2017 15:31 | nach oben springen


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