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'Brennendes Eis‘Gashydrate und
was dahinter steckt:Grundlagen, Probleme,
Visionen und Gefahren
Roland BoeseInstitut für
Anorganische Chemie der Universität Duisburg-Essen
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Nur durch seine Besonderheit ist Wasser die Quelle allen Lebens auf der Erde
Wasser ist ein besonderer Stoff
Publikationen zum Thema 'Struktur von Wasser'
Zahl der
Publikation
en
1995 2005Jahre 1995-2007 2007
Wasser ist ein besonderer Stoff
H2O
Wasser ist ein besonderer Stoff
H2O
Unter bestimmten Bedingungen wird ein Wasserstoffatom durch ziemlich starke Kräfte von zwei anstatt von nur
einem Atom angezogen, so dass es als Brücke zwischen den beiden Atomen angesehen werden kann.
Die Wasserstoffbrücke
D—H……..ABesonderheiten der Nomenklatur:
H akzeptiert Elektronen
A ist ein Wasserstoff-brückenakzeptor
D-H ist ein Wasserstoff-brückendonor
A ist ein Elektronendonor
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Eis
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Eis
Anomalie des Wassers: bei 0 °C ist Eis leichter als Wasser
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Eis WasserKleinste räumliche Anordnung – der Würfel (Cluster)
O
O
O
OOO
O
O
O
O O
8 Ecken – 12 Kanten
je Ecke ein Sauerstoff – je Kante ein Wasserstoff
4 Wasserstoffatome stehen ausserhalb
O
OO
O
O
O
O
O
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Energie2H2O H3O
+ + OH–
Wasser in der Wasserstoffbrücke:
Energie2H2O H3O
+ + OH–
Polyeder größer als Würfel:
Ein platonischer Körperdas Dodekaeder:
Ein platonischer Körperdas Dodekaeder:
Ein platonischer Körperdas Dodekaeder:
Ein nicht-platonischer Körper:das Tetrakaidekaeder
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Ein nicht-platonischer Körper:das Tetrakaidekaeder
Ein nicht-platonischer Körper:das Hexakaidekaeder
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Ein nicht-platonischer Körper:das Hexakaidekaeder
Gashydrat I
Tetrakaidekaeder
Dodekaeder
Gashydrat I
Gashydrate bilden sich
Copyright
WDR Köln
Gashydrate
• Methan + Wasser• Temperatur unter 8 °C • Druck über 20 bar
M.T. Kirchner, R. Boese, W.E. Billups, L. Norman,
J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9407-9412.
Gashydrate
• ökonomische Bedeutung• ökologische Bedeutung • wissenschaftliche Bedeutung
M.T. Kirchner, R. Boese, W.E. Billups, L. Norman,
J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9407-9412.
Gashydrate auf der Erde
und im Meer
und im Meer
Gashydrate Vorkommen
Es gibt mehr als doppelt so viel Erdgas in Form von Gas-hydraten als dem Äquivalent aller fossilen Brennstoffe auf der Erde bekannt sind !
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Vorkommen
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate im Meer
Gashydrate im Meer
Gashydrate im Meer
Gashydrate lösen sich auf
Copyright
WDR Köln
Gefahren und Zusammenhänge
Stabilität von Methanhydraten
Methanhydrate in Sedimenten
Abpumpen von Methan am Meeresboden (Fraunhofer-Gesellschaft)
Abbau von Methanhydraten
Stabilität von Methan und Kohlendioxid
Angew. Chem. 2003, 115, 5202
Ablagern von fl. CO2
Eine Vision:Kraftwerk am Meeresboden ohne
CO2-Ausstoß in Atmosphäre
CH4 · 5.75 H2O / CO2 · 7.75 H2O
Luft (O2)
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Turbinen
Gashydrate
Kohlendioxid
CO2-Hydrate
Meeresspiegel
Meeresboden
Sedimente
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Hesiocaeca methanicola
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Hesiocaeca methanicola
Gashydrate auf der Erde und im Meer
Frank Schätzing:
Der Schwarm
Roman
Kiepenheuer & Witsch, 2004
Literaturhinweise:
Suess, E., G. Bohrmann, J. Greinert, E.Lausch (1999):
Brennendes Eis - Methanhydrat am Meeresgrund. Spektrum der Wissenschaft 6, 62-73.
Allgemeine Informationen zum Thema Gashydrate:
(empfehlenswert!)
http://www.gashydrate.de und http://www.ifm-geomar.de
Karte der weltweiten Verbreitung von natürlichen Gashydrat-
vorkommen unter:
http://walrus.wr.usgs.gov/globalhydrate.
