Über die Physik des Wassers haben Sie bestimmt schon tausend Mal etwas gehört, oder? Wir beginnen direkt mit der hochmodernen Forderung, dass Stahlwerke doch unbedingt auf Wasserstoff umgestellt werden sollten. Wir finden, da steckt ein kleiner Fehler drin.

Denn man kann leicht an entsprechenden Videos sehen, dass da z.B. drei dicke Kohlestifte in den Schmelztiegel eintauchen und der Strom zugeschaltet wird. Dann sind wir doch schon dort, wo wir nach der Energiewende sein wollen.

Nun belehrt uns ChatGPT aber, dass damit hauptsächlich Schrott erschmolzen wird. Ansonsten kommt das Roheisen in flüssiger Form zum Stahlwerk nebenan und dieses entsteht natürlich von alters her im Hochofen durch Eisenerz zusammen mit Kokskohle.

Was aber, wenn der Kohlenstoff der Kokskohle nicht nur die Aufgabe hat, die Energie einzubringen, sondern auch den Sauerstoff im Eisenerz an sich zu reißen. Und hier jetzt die Frage, kann der Wasserstoff das auch und was entsteht daraus?

Sie haben es sicher schon bemerkt, wir sind bei unserem Thema gelandet, denn Wasserstoff und Sauerstoff ergibt in der richtigen Dosierung Wasser. Allerdings ist dieses hier dampfförmig und wird bei einer sogenannten Direktreduktion erzeugt.

Dazu muss das Eisenerz zu Pellets gepackt werden und in einen Schachtofen gebracht werden, weil die Stützfunktion der Kokskohle jetzt verloren gegangen ist. Diese hat im klassischen Hochofen eine ganz bestimmte Gasströmung und Temperaturführung ermöglicht.

Es hat übrigens schon weit vor der industriellen Revolution Jahrhunderte gekostet, zum richtigen Erz, Brennstoff und der Art der Verhüttung zu kommen. Die ersten Produkte waren Gebrauchsgegenstände und z.B. Kanonenkugeln (1500-1700).

Verlassen wir den heutzutage hochwertigen Stahl und kehren wir zur Chemie des Wasserstoffs zurück. Denn aus dem bisher Erwähnten ergibt sich doch, wie so oft in der Chemie, die Frage, wie man den Prozess vereinfacht nachbilden kann.

Also besorgen wir uns je eine Stahlflasche mit Sauerstoff und Wasserstoff. Dann müsste sich doch eigentlich daraus Wasser herstellen lassen, oder? Um Sie nicht lange auf die Folter zu spannen, kann man diese Frage eindeutig bejahen.

Was fehlt denn eigentlich jetzt noch? ChatGPT nennt das die 'Aktivierungsenergie', sozusagen der Startimpuls. Diese sorgt dafür, dass die Bindung jeweils zweier Atome des Wasserstoffs aufgebrochen wird. Desgleichen ist auch beim Sauerstoff nötig.

Man nehme dann natürlich jeweils zwei Volumina Wasserstoff und ein Volumen Sauerstoff und füge einen kleinen Zündfunken hinzu. Sie haben bestimmt schon einmal von 'Knallgas' und den dazu nötigen Vorsichtsmaßnahmen gehört.

Und siehe da, man erhält die Energie, die man für die Trennung des Wasserstoffs und Sauerstoffs z.B. durch den Hofmann-Apparat braucht. Wobei dieser Prozess aber z.B. in der Industrie schon längst durch die sogenannten Elektrolyseure abgelöst wurde.

Die sind z.B. in der Lage, auf die heutigen Verhältnisse mit stark schwankendem Strom aus Wind und Sonne besser fertig zu werden. Auch ist nicht immer Strom nötig, aber gewiss doch Energie, denn das Prinzip Photosynthese der Natur haben wir noch nicht wirklich nachgebaut.