Wundertreibstoffe
Gestern bekam ich eine Mail von Michel Van, der auch Grafiken für das Buch erstellt (wenn die letzten noch eintrudeln kann es in den Druck gehen Michel!). Die Frage:
letze Wochenende hatte ich ne Diskussion
Über neusten stand der Forschung, Besonders Super Chemie
wie Extrem dichtes Deuterium bis 130 kg /Kubikzentimeter
http://nextbigfuture.com/2009/05/university-of-gothenberg-making.html
im laufe der Diskussion kam diese Frage:
„warum verwendet man keine Flüssig Deuterium anstatt Wasserstoff ?“
Ich konnten Die nicht beantworten,
Ein Vorteil die Dichte liegt bei 162,4 kg/ Kubikmeter gegen 71 kg/
Kubikmeter
Aber bringt die Verbrennung, die gleiche Leistung wie bei Sauerstoff/
Wasserstoff ?
andere Super Chemie
Polymere Stickstoff (aka Stickstoff Diamant)
http://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff#Polymerer_Stickstoff
http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2004/pressemitteilung200408022/index.html
bei Übergang von Metastabil in normal zustand wird
5 mal mehr Energie frei als bei Explosion von TNT oder PETN
Was ist davon zu halten? Nun das erste ist leicht zu beantworten. Deuterium reagiert wie normaler Wasserstoff. Er liefert dieselbe Energie und erzeugt auch wasser, nur eben „schweres“ Wasser, da ein Deuterium Atom doppelt so schwer ist wie ein normales Wasserstoff Atom. (Für Leute die es gerade nicht aktuell greifbar haben: Deuterium ist der Name eines Wasserstoff-Isotops mit der Atommasse 2, anstatt 1 beim normalen Wasserstoff). Der spezifische Impuls ist etwas geringer, weil die Atommasse größer ist. Damit kann man aufgrund der kinetischen Gastheorie errechnen, dass Deuterium einen um rund 5.4 % geringern spezifischen Impuls als Wasserstoff/Sauerstoff hat. Beim Vinci Triebwerk würde dieser z.B. von 4560 m/s auf 4326 sinken – auf Mittelmaß für H2/O2. Das dürfte das eingesparte Gewicht beim Tank (die heute längst nicht mehr so massiv sind wie noch vor 20 Jahren) leicht kompensieren. Darüberhinaus gibt es einen sehr guten Grund Deuterium nicht einsetzen: Die Gewinnung die nur durch physikalische Methoden möglich ist verteuert diesen Treibstoff enorm gegenüber dem Wasserstoff.
Zum Stickstoff: Diese neue Konfiguration ist nach den MP I Daten bislang nur bei 1.1 Millionen Atmosphären und 2000 Grad K erzeugt worden. Bei hohen Temperaturen und Drücken kann man Bindungen erzeugen die bei normalen Temperaturen instabil sind. Das ist nichts neues. So weiß man, dass Wasserstoff bei hohen Drücken metallisch ist. Alleine die hohe Energie die in der Bindung schlummert (nach MPI Veröffentlichungen 952 kJ/mol anstatt 160 kJ/mol beim normalen Stickstoff bewirkt, dass der Stoff instabil ist, denn jeder Stoff will ja in seinen energieärmsten Zustand übergehen. Es gibt auch einen vergleich: Ozon. Ozon ist eine Sauerstoffverbindung aus 3 Molekülen und hat mehr Energie gespeichert als der normale Sauerstoff. Daher ist es aber auch instabil. Schon in den 60 er Jahren wurde Ozon als „Supertreibstoff“ propagiert. Aufgrund der Neigung zum Selbstzerfall geschah dies nie.
Ich glaube dass dieser Stickstoff schon weit unterhalb von Normaltemperaturen nicht mehr stabil ist. Selbst wenn er es wäre: Kann man dann die Reaktion kontrollieren? Würde nicht die Reaktion einiger Moleküle die anderen zum eigenzerfall anregen und es so eine Explosion geben?
Zum spezifischen Impuls ist zu sagen, dass so nette rund 792 kJ/Mol frei werden (952-160). Bei einer Atommasse von 28 sind dies 28.2 kJ/g. Das ist deutlich mehr als bei der Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff (268.8 kJ/mol, Molmasse 18, -> 14.9 kJ/g). Doch das Stickstoffmolekül ist auch mit der Atommasse 28 schwerer als Wasser (Atommasse 18). Da davon auch der spezifische Impuls abhängt dürfte der nutzbare spezifische Impuls nicht doppelt so hoch sein. Analoge thermodynamische Bedingungen vorausgesetzt über dem Daumen gespielt etwa 50 % höher. Aber wie schon gesagt, ich glaube nicht daran dass polymerer Stickstoff in sp3 Konfiguration stabil ist.
Inzwischen ist auch der Klappentext fertig und ihr könnte euch vom nächsten Buch schon mal das Cover ansehen. Was ich immer noch suche ist einen längeren Text für die Online Kataloge, das ist das was man z.B. bei Amazon nach „Aus der Amazon-Redaktion Kurzbeschreibung“ kommt. Ich hoffe mal auf gute Ideen….
Bis dahin schaut euch mal das Cover an Ach ja bis dahin gibt es ja auch noch die anderen Bücher zu kaufen….