Würde die Verwendung von Kohlendioxid als Brennstoff dazu beitragen, den Treibhauseffekt zu verringern?

Es ist technisch möglich, Kohlendioxid zu verbrennen, aber nicht auf praktische Weise. Der Grund, warum das Verbrennen von Kohlenstoff Energie erzeugt, liegt darin, dass die potentielle Gesamtenergie von Kohlenstoff und Sauerstoff durch die CO2-Konfiguration minimiert wird. Ihre erneute Aufspaltung in Kohlenstoff und Sauerstoff erfordert eine Energiezufuhr. Um Kohlendioxid zu verbrennen, müssen Sie daher etwas finden, das durch Verdrängung des Sauerstoffs eine noch geringere potentielle Gesamtenergie erzeugt . Dies hängt von der Elektronegativität der betreffenden Atome ab. Sauerstoff ist extrem elektronegativ, aber Fluor ist es noch mehr, und Fluorverbindungen sind berüchtigt dafür, Dinge zu verbrennen, die normalerweise nicht brennen, einschließlich Verbrennungsprodukten wie Wasser und Siliziumdioxid (normaler Sand).

Es gibt jedoch zwei Probleme mit der Idee, Kohlendioxid und Fluor als Brennstoff zu verwenden. Der erste ist, dass Fluorverbindungen für sich genommen selten und gefährlich und schwer zu handhaben sind. Noch wichtiger ist, wenn Sie Kohlendioxid nehmen und den Sauerstoff durch Fluor ersetzen, erhalten Sie am Ende Fluorkohlenwasserstoffe , die schlimmere Treibhausgase sind, als das Kohlendioxid ursprünglich war!

Sie können Kohlendioxid nicht als Brennstoff verwenden, und darum geht es in dem von Ihnen zitierten Artikel nicht. Sie können Kohlendioxid (plus Wasserstoff oder Wasser) in Kraftstoff umwandeln, aber der Prozess benötigt mehr Energie, als Sie später durch Verbrennen des Kraftstoffs freisetzen, also müssen Sie diese Energie irgendwoher beziehen.

Aber ja; Wenn Sie die Energie gewinnen, ohne fossile Brennstoffe zu verbrennen, und Sie Kohlendioxid aus der Atmosphäre verwenden (oder Kohlendioxid, das sonst in die Atmosphäre gelangen würde), ist es ziemlich CO2-neutral und trägt somit dazu bei, das Ausmaß der globalen Erwärmung zu reduzieren.

Laut deinem Link :

Das Verfahren kann mit jeder Kohlendioxidkonzentration funktionieren, sagt Wu – sie haben es von 2 Prozent bis 99 Prozent getestet – aber je höher die Konzentration, desto effizienter ist das Verfahren.

Die atmosphärische Kohlendioxidkonzentration beträgt 0,0391 %. Das sind deutlich weniger als 2 %. Dies würde nicht gut funktionieren, um die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre zu reduzieren.

Es soll den Kohlendioxidausstoß von so etwas wie einem Kohlekraftwerk reduzieren. Es ist eine Minderungsstrategie für die Verbrennung fossiler Brennstoffe, keine Möglichkeit, die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre zu verringern.

Dadurch wird das Kohlendioxid in der Luft nicht verringert. Es würde (vorausgesetzt, es funktioniert wie erhofft) die Steigerungsrate verringern.

Es gibt Vorschläge, die Temperaturerhöhungen direkter ansprechen oder versuchen, die Kohlendioxidkonzentration in der Luft zu verringern. Aber das ist es nicht. Dies ist einfach die Rate der Wachstumsreduktion.

Ja, aber nicht über den Link in der Frage.

Laut dem fraglichen Link kann Kohlendioxid verwendet werden, um auf rudimentäre Weise ein Energiespeichermedium herzustellen, ein bisschen wie die chemische Herstellung von Alkohol aus Zucker durch Hefe oder sogar Zucker aus CO 2 Sonnenlicht und _Wasser . In all diesen Fällen ist die Nettoenergieabgabe geringer als die in das System eingebrachte Energie.

Kohlenstoff kann (theoretisch) verwendet werden, um eine Kernfusionsreaktion anzutreiben, ebenso wie Sauerstoff. Das passiert bei massereichen Sternen in ihrem Alter. Es erfordert Temperaturen von über 500 Megakelvin (etwa 3000-mal heißer als das Zentrum der Sonne, wie von der NASA modelliert . Sauerstoff erfordert mehr als das Dreifache der Temperatur. Die Drücke sind ebenso enorm und übersteigen unsere derzeitigen Fähigkeiten. Die CNO-Reaktion kann in diesem Wiki-Artikel auf einfache Weise ausführlich beschrieben werden und ist bei Sternen üblich, die etwas größer als die Sonne sind.

Die eigentliche Kohlenstoff- und Sauerstofffusion erfordert höhere Drücke als diese. Wir müssten in der Lage sein, die Bedingungen nachzuahmen, von denen angenommen wird, dass sie im Zentrum von Sternen existieren, die mindestens achtmal massereicher sind als die Sonne. Ich kann mich des Gefühls nicht erwehren, dass die Entwicklung der Kraftfeldtechnologie dies erleichtern würde. Wir sind noch nicht da.

Es ist zwar möglich, aus CO2 Kraftstoff zu erzeugen (z. B. durch Zugabe von Wasser und Energie), aber der Treibhauseffekt wird dadurch nicht gestoppt.
Das heißt, wenn Sie beabsichtigen, den Brennstoff erneut zu verbrennen, wird das CO2 wieder in die Atmosphäre abgegeben. Der Nettogehalt an CO2 in der Atmosphäre wird also ungefähr gleich bleiben.

Aber Sie haben trotzdem einen positiven Effekt, da der Netto-CO2-Gehalt nicht steigt. Außerdem könnten Sie die entstehenden Kohlenwasserstoffe vergraben. Oder Sie können das CO2 zu (ziemlich) reinem Kohlenstoff reduzieren und das begraben. Das würde tatsächlich die Menge an CO2 in der Atmosphäre reduzieren und somit den Treibhauseffekt verringern.

Geoengineering, Kohlenstoffsenken und null Kohlenstoffemissionen.

Nehmen wir also an, der Wendepunkt ist überschritten. CO2-Emissionen lösen massive Methanemissionen aus unterseeischen und in der Tundra eingeschlossenen Quellen aus. Die THG-Werte schießen in die Höhe, auch ohne menschliches Eingreifen.

1. Massenproduktion alternativer Energiequellen. Nuklear zum Beispiel. Jetzt haben wir eine treibhausgasfreie, skalierende Energieproduktion, die wir brauchen werden, um alle verbleibenden treibhausgassüchtigen Zivilisationen zu übertreffen, und für spätere Projekte.

2. Massive natürliche Kohlenstoffsenken. Wir könnten die meisten unbedeutenden landwirtschaftlichen Flächen und dergleichen bewalden, um die Hälfte des gesamten Kohlenstoffs aufzunehmen, den die menschliche Zivilisation ausgestoßen hat. Nicht nichts, aber es ist etwas, was man mit Massenarbeit tun kann, um die Treibhausgasemissionen auszugleichen, die Menschen am Leben erhalten.

3. Massenindustrielle Kohlenstoffsenken. CO2 (und Methan) aus der Luft ziehen und schwerere Kohlenwasserstoffverbindungen erzeugen. Diese Kohlenwasserstoffverbindungen können für Materialien (Kunststoffe) oder als Kraftstoff (Benzin ist ein High-Density-Low-Tech-Kraftstoff) verwendet oder einfach sequestriert werden. Es kann unpraktisch sein, alle Transportmittel (einschließlich Luft und Militär) auf elektrische umzustellen. Dies ist eine CO2-neutrale Brennstoffquelle (da Sie zuerst das CO2 aus der Luft ziehen und es dann verbrennen - neutral), anstatt mehr aus dem Boden zu ziehen. (Es kann immer noch billiger sein, Kohlenwasserstoffe an einer Stelle aus dem Boden zu ziehen und Kohlenwasserstoffe von "minderer Qualität" an anderer Stelle zu sequestrieren.)

4. Schwefel und andere Geoengineering. Wenn ein Vulkan ausbricht, kommt es zu einer kurzfristigen (im Jahresmaßstab) globalen Abkühlung, die durch bestimmte Schwefelverbindungen in der oberen Atmosphäre verursacht wird. Diese künstlich herstellen und als eine Art Kältemittel in die obere Atmosphäre injizieren. Ebenso das Abdecken von Teilen der Erde mit weißem oder reflektierendem Material, um die Sonneneinstrahlung zu reduzieren, oder das Bauen von Sonnenschutz in der Umlaufbahn.

Dieser Weg ist extrem gefährlich; Schwefel beispielsweise könnte ein Überschwingen in die falsche Richtung verursachen. Und es löst keine Probleme wie die Ozeanversauerung, die durch höhere CO2-Konzentrationen verursacht wird.

Aber es gibt eine halbwegs plausible Situation für eine Post-runaway-THG-Welt, wo es beginnt und die ganze Welt es wie einen echten Notfall behandelt.

Menschen werden in Baumpflanzungsbemühungen eingezogen.

Der Transport ist elektrisch und teuer; Alle Transporte mit höherer Energiedichte (Flugzeuge, Panzer usw.) sind sehr teuer/eingeschränkt.

Länder, die sich nicht an Regeln halten, werden mit lähmenden Sanktionen oder sogar Krieg belegt.

Riesige Kernkraftwerke, die Motoren zur Massendekarbonisierung betreiben. Der größte Teil der Stromerzeugung geht in diese Richtung, daher ist Strom auch teuer.

Kunststoffe sind so verbreitet wie heute; Kunststoffe sind eine Kohlenstoffsenke.

Schwefelbrunnen und ihre Bewirtschaftung sind ein großer Teil des internationalen Regimes.

Der globale Handel mit Megasegelschiffen bleibt bestehen.

Woher kommen Ihrer Meinung nach fossile Brennstoffe? CO2, das von Pflanzen aus der Atmosphäre entfernt wurde (in die Kohlenhydrate &c umgewandelt wurde, aus denen die Pflanzen bestanden), und dann unterirdisch durch verschiedene geologische Mechanismen eingefangen wurde.

Die offensichtlichen Probleme bei der Verwendung dieses Prozesses zur Bekämpfung der globalen Erwärmung sind

1) Der Prozess dauert mehrere zehn bis hundert Millionen Jahre, um Wirkung zu zeigen; Und

2) Wenn Sie das Pflanzenmaterial dann als Brennstoff verbrennen, sind Sie wieder da, wo Sie angefangen haben.

Eine Möglichkeit besteht darin, den Kohlenstoff wie hier beschrieben abzutrennen: Wissenschaftler verwandeln Kohlendioxid bei Raumtemperatur in Kohle .

Das Verfahren beinhaltet die Verwendung eines Katalysators auf Galliumbasis bei Raumtemperatur, der aus dem Kohlendioxid Kohlenstoffflocken erzeugt. Der Artikel bezeichnet es als Kohle (aber Kohle ist nur eine Formation von Kohlenstoff), aber die in dem Artikel angegebenen Eigenschaften deuten darauf hin, dass es in der Struktur näher an Graphit/Graphen liegt.

CO ₂ ist das Verbrennungsprodukt von Kohlenstoff und Sauerstoff. Ähnlich ist H ₂ O das Verbrennungsprodukt von Wasserstoff und Sauerstoff.

Sie können etwas, das bereits vollständig verbrannt ist, nicht verbrennen, da der Verbrennungsprozess der Vorgang ist, Atome von einem höheren Energiezustand in einen sehr niedrigen Energiezustand umzuwandeln, und CO 2 _wird vollständig verbrannt.

Damit etwas als Energiequelle nützlich ist, muss es eine Reaktion mit leicht verfügbaren Reagenzien geben, die mehr Energie abgibt als aufnimmt.

Leider ist CO2 im Wesentlichen „Asche“, wie im Abfallprodukt einer Energiequelle.

Obwohl Pflanzen CO2 aufnehmen, verwenden sie es als Rohstoff, um einen Energieträger zu schaffen, der sich von einer Energiequelle unterscheidet . Bei Pflanzen ist ihre Energiequelle die Sonne, mit der sie Wasser spalten und den entstehenden Wasserstoff an das CO2 binden, um Kohlenhydrate (Zucker) zu erzeugen. Diese Zucker dienen als „Batterie“, die teilweise die Energie speichert, die sie von der Sonne erhalten haben. Später nehmen die Pflanzen Sauerstoff auf, um diese Zucker zu verbrennen, und setzen dabei selbst CO2 frei. Pflanzen können jedoch im Allgemeinen mehr CO2 aufnehmen, als sie produzieren, weshalb CO2 ein so guter Dünger für Pflanzen ist und der Anbau von Pflanzen ein gutes Mittel zur Kohlenstoffbindung ist.

Tiere kommen vorbei und fressen die Pflanzen, um ihre "Batterien" (Zucker) zu stehlen, und so können sie mehr Energie aus der Pflanze gewinnen, um sich selbst mit Strom zu versorgen, als sie brauchen, um die Pflanze zu fressen, und geben CO2 als Abfallprodukt ab (was die Pflanzen ziehen dann wieder ein, um mehr Zucker zu produzieren). Einige dieser Pflanzen sterben auch und werden begraben, wo ihre Zucker Reaktionen durchlaufen, die sie schließlich in andere energietragende Moleküle verwandeln, um die Affen kämpfen werden, um das Lebenselixier ihres bequemen Lebensstils aufrechtzuerhalten.

CO2 ist aufgrund seines Doppelbindungspaares ein äußerst stabiles Molekül, das unter normalen Bedingungen mit vielen Dingen nicht gerne reagiert. Wenn Ihre Welt also nicht über etwas verfügt, das es Ihnen ermöglicht, das CO2 zu reagieren und mehr Energie zu gewinnen, als für die Erzeugung benötigt wurde, können Sie CO2 nicht als Energiequelle nutzen. Denken Sie daran, dass unsere Zivilisation letztendlich von der Sonne angetrieben wird, obwohl wir fossile Brennstoffe verwenden. Es ist nur so, dass diese Energie bereits für uns eingefangen wurde; Wir stehlen Batterien, die bereits vor Millionen von Jahren aufgeladen wurden, und das Ergebnis der Freisetzung dieser Energie ist ein Abfallprodukt, das sich bereits in seinem niedrigsten Energiezustand befindet. Vor allem dürfen die Gesetze der Thermodynamik nicht verletzt werden. Es wird mehr Energie verbrauchen, etwas mit dem CO2 zu tun, als Sie jemals herausbekommen werden.

Dies ist das gleiche Problem wie bei der „Wasserstoffwirtschaft“, da Wasserstoff ein Energieträger ist, keine Energiequelle, und Sie immer noch etwas brauchen, um den Wasserstoff überhaupt erst zu erzeugen (und dies auf eine Weise, die wirtschaftlich machbar ist). Der einzige Weg, dies effizient ohne fossile Brennstoffe zu tun, ist wahrscheinlich die Kernkraft, aber ich schweife ab.

Ein besserer Ansatz zur Minderung des Kohlenstoffs wäre die Entwicklung eines Organismus, der ihn nutzen kann. Tatsächlich sind auf der Erde die meisten Formen des Chlorophyllmoleküls bei höheren CO2-Konzentrationen effizienter. Außerdem stammt die überwiegende Mehrheit der sauerstoffproduzierenden Photosynthese auf dem Planeten von Phytoplankton im Ozean, und Phytoplankton ist ein Organismus, dessen Chlorophyllmoleküle bei höheren CO2-Konzentrationen besser abschneiden.

Leider ist das Wachstum von Phytoplankton durch die Verfügbarkeit von Eisen begrenzt, so dass einige Pläne für den Umgang mit CO2 auf unserem eigenen Planeten die Düngung des Ozeans mit großen Mengen Eisen beinhalten, um massive Phytoplanktonblüten zu verursachen. Diese Blüten würden dann das CO2 aus der Luft ansaugen und vermutlich absterben, indem sie auf den Boden fallen, wo ihre Körper das CO2 aus der Luft einschließen würden. Es ist im Wesentlichen das, was natürlich passiert, aber das würde es überladen.

Damit Ihre Zivilisation das CO2 in ihrer Atmosphäre mindert, anstatt zu versuchen, das CO2 als Energiequelle zu nutzen, was per Definition unmöglich wäre, könnte es für sie sinnvoller sein, Phytoplankton zu entwickeln, das CO2 effizient aus der Atmosphäre ziehen kann , vorzugsweise auf eine Weise, die keinen Dünger (z. B. Eisen) erfordert. Hier besteht jedoch die Gefahr, dass das Phytoplankton, wenn es ungehindert wächst, in relativ kurzer Zeit (in der Größenordnung von Jahrzehnten oder weniger) zu viel CO2 aus der Atmosphäre ziehen und einen Zusammenbruch des Ökosystems verursachen könnte. Das Entziehen von zu viel CO2 aus der Luft würde nicht nur zu einer Abkühlung führen, sondern könnte auch Pflanzen in großem Umfang aushungern und den Kohlenstoffkreislauf stören und, schlimmer noch, das Nahrungsnetz zum Einsturz bringen.