Sand als Energieträger

Sandrippel in der Wüste, also wellenförmige Muster, die durch Windbewegungen im Wüstensand entstanden sind.

Sand

Sand als Energieträger

Seit bekannt ist, dass die fossilen Brennstoffe irgendwann zur Neige gehen werden, suchen Wissenschaftler nach alternativen Energiequellen. In den vergangenen Jahren ist dabei ein Stoff in das Blickfeld der Grundlagenforschung geraten, der in der Regel nicht mit Energie in Verbindung gebracht wird: Sand.

Treibstoff der Zukunft?

Das im Sand enthaltene Silizium ist ein begehrter Rohstoff. In Zukunft soll es möglich sein, mit seiner Hilfe Energie zu speichern.

Und so könnte das Szenario der Zukunft aussehen: Chemisch gesehen ist Sand Siliziumdioxid, eine Verbindung aus Sauerstoff und Silizium. Um die beiden Elemente zu trennen, wird viel Energie benötigt.

Irgendwo in einer Wüste stehen deshalb Sonnenkraftwerke, die Strom erzeugen. Mit Solarstrom betriebene Elektrolyseanlangen trennen dort das Silizium und den Sauerstoff: Reines Silizium entsteht.

Die Energie geht aber nicht verloren, sondern bleibt zu hohen Prozentsätzen im Silizium gespeichert. Das reine Silizium lässt sich gefahrlos transportieren.

Eine weitere Anlage, beispielsweise in Europa, stellt aus dem Silizium sogenannte Silane her. Silane bestehen aus Silizum und Wasserstoff (zum Beispiel: Monosilan = SiH4) und enthalten fast genau so viel Energie wie Benzin. Diesen neuen Silan-Treibstoff lassen sich wie die Kohlenwasserstoffe Erdöl, Erdgas und Kohle verwenden.

Ein Öltanker verlässt die Bucht von San Francisco

Gibt es in Zukunft Sand- statt Öltanker?

Doch so einfach wie es in der Theorie klingt, ist es leider nicht. Denn um Silan-Benzin verwenden zu können, wären auch neue Motoren notwendig.

Außerdem sind Silane mit wenigen Siliziumatomen, sogenannte niedere Silane, nicht ganz ungefährlich. Sie entzünden sich beim Kontakt mit Luft, Alkohol oder Wasser unter heftigen Explosionen. Nur höhere Silane kämen also in Frage. Doch für deren Herstellung wird wiederum Energie benötigt.

Und würde es sich überhaupt finanziell lohnen, die Silizium-Trennung in der Wüste durchzuführen? Das ist auch noch unklar, ebenso wie die Kosten für den Transport des Siliziums.

Dies sind nur ein paar von zahlreichen Problemen, die noch gelöst werden müssen. Wie immer liegen also zwischen Grundlagenforschung und technischer Umsetzung Jahre – oder in diesem Fall eher Jahrzehnte – weiterer Forschungsarbeit.

Autor: Frank Endres

Stand: 15.05.2018, 11:00

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