DE10121475A1 - Verfahren zur Energieerzeugung - Google Patents
Verfahren zur EnergieerzeugungInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Energieerzeugung durch Erzeugung von Aluminiumnitrid und Umsetzung desselben mit Wasser zu Aluminiumoxid und Ammoniak beschrieben.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ener
gieerzeugung.
Erfindungsgemäß soll ein Verfahren zur Energieerzeugung zur
Verfügung gestellt werden, bei dem auf auf der Erde in
großem Umfang vorhandene Ressourcen zurückgegriffen werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur
Energieerzeugung durch Erzeugung von Aluminiumnitrid (AlN)
und Umsetzung desselben mit Wasser zu Aluminiumoxid (Al2O3)
und Ammoniak (NH3) gelöst.
Die bei der Erzeugung von Aluminiumnitrid und/oder bei Um
setzung desselben mit Wasser zu Aluminiumoxid erzeugte
thermische Energie wird erfindungsgemäß genutzt, beispiels
weise zur Umwandlung der thermischen Energie in Bewegungs
energie. So wird das in der Form von Feststoffpartikeln in
einem heißen Gasstrom anfallende Aluminiumnitrid beispiels
weise zum Betreiben von Turbinen eingesetzt, wobei die Alu
miniumnitriderzeugung entweder direkt in einer Turbinen
kammer oder in einer Reaktionskammer erfolgt, von der aus
der die Aluminiumnitridpartikel enthaltende heiße Gasstrom
einer Turbine zugeführt wird.
Ferner oder statt dessen wird die bei der Umsetzung des er
zeugten Aluminiumnitrides mit Wasser zu Aluminiumoxid und
Ammoniak gewonnene Energie erfindungsgemäß genutzt, bei
spielsweise ebenfalls in Bewegungsenergie umgewandelt, wo
bei ebenfalls beispielsweise hiermit Turbinen betrieben
werden. Die Umsetzung wird ebenfalls direkt in einer Turbi
nenkammer oder in einer entsprechenden Reaktionskammer
durchgeführt.
Des weiteren sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß
der erzeugte Ammoniak als Energieträger für Wasserstoff
verwendet wird, d. h. zusätzlich oder anstelle der vorste
hend beschriebenen Energiegewinnungsstufen wird der er
zeugte Ammoniak in Stickstoff und Wasserstoff gespalten,
wobei durch Verbrennung des Wasserstoffes (beispielsweise
in einer Brennstoffzelle) eine weitere Energiegewinnungs
stufe initiiert wird.
Was die Erzeugung des Aluminiumnitrides betrifft, so sieht
die Erfindung vor, daß gemäß einer ersten Ausführungsform
Aluminiumnitrid durch Reaktion von Aluminium mit Stickstoff
erzeugt wird. Diese Reaktion läuft nach der Gleichung
2Al + N2 → 2AlN
ab. Das gewonnene Aluminiumnitrid wird dann in einer weite
ren Stufe mit Wasser zu Aluminiumoxid und Ammoniak umge
setzt. Das für dieses Verfahren benötigte Aluminium wird
beispielsweise durch Reduktion aus Aluminiumoxid (Al2O3)
gewonnen.
Bei einer anderen Variante zur Erzeugung des Aluminium
nitrides wird Aluminiumoxid direkt mit Kohlenstoff und
Stickstoff umgesetzt, so daß sich Aluminiumnitrid ergibt.
Diese Reaktion läuft nach der folgenden Gleichung ab:
Al2O3 + 3C + N2 → 2AlN + 3CO
In der zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens er
folgt die Umsetzung des Aluminiumnitrides mit Wasser zu
Aluminiumoxid und Ammoniak. Das gewonnene Aluminiumoxid
kann wieder als Ausgangsprodukt für die Herstellung von
Aluminium bzw. Aluminiumnitrid eingesetzt werden. Der ge
wonnene Ammoniak kann als solcher verwendet werden (Dünge
mittel etc.) oder als Energieträger für Wasserstoff dienen,
wie vorstehend erwähnt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann somit auf das in großem Umfang auf der Erde vorhandene
Aluminiumoxid als Ausgangsprodukt zurückgegriffen werden,
aus dem in einer ersten Stufe Aluminiumnitrid und letztend
lich in einer zweiten Stufe Ammoniak hergestellt wird. Die
in den einzelnen Reaktionsstufen erzeugte Energie wird ge
nutzt, beispielsweise in Bewegungsenergie umgewandelt, und/
oder die im Endprodukt Ammoniak enthaltene Energie wird ge
nutzt (durch Wasserstofferzeugung und Wasserstoffverbren
nung). Das erfindungsgemäße Verfahren stellt daher in bezug
auf die Energieerzeugung eine Alternative zu den bestehen
den Energieerzeungsverfahren auf der Basis von Kohlenstoff
bzw. Kohlenwasserstoffen dar.
Claims (5)
1. Verfahren zur Energieerzeugung durch Erzeugung von
Aluminiumnitrid (AlN) und Umsetzung desselben mit
Wasser zu Aluminiumoxid (Al2O3) und Ammoniak (NH3).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Aluminiumnitrid durch Reaktion von Aluminium mit
Stickstoff erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Aluminiumnitrid durch Umsetzung von Aluminiumoxid mit
Kohlenstoff und Stickstoff erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der erzeugte Ammoniak als
Energieträger für Wasserstoff verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der erzeugte Ammoniak in
Stickstoff und Wasserstoff aufgespalten und der gewon
nene Wasserstoff verbrannt wird.
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