MAGIC Motor

1 J = 1 Ws; 1 MJ = 0,2778 kWh; 1 kWh = 3,6 MJ

Durch Verdampfen von Meerwasser kann man Magnesiumchlorid gewinnen. Mit Hilfe des Solar-Lasers kann man daraus reines Magnesium herstellen.

Das Magnesiumchlorid im Meerwasser enthält chemisch gebundenes Wasser. Wird es erhitzt entsteht Magnesiumoxid und Salzsäure.

Pulverförmiges Magnesiumoxid

Wenn man ohne Katalysator arbeitet, benötigt man eine Temperatur von 20.000 °C um Magnesiumoxid in Magnesium und Sauerstoff aufzuspalten. Das Magnesium wird durch einen mit Sonnenenergie betriebenen Laser aus dem Oxid zurückgewonnen.

Mit Sonnenlicht betriebener Laser in Chitose, Japan

Das einfallende Sonnenlicht wird mit einer 4 m² großen Fresnel-Linse aus Kunststoff auf eine Fläche von etwa 6 cm² fokussiert. Ein solcher Punkt kann allerdings höchstens so heiß werden, wie die Oberfläche der Sonne, also etwa 6000 °C. Das Sonnenlicht besteht aus Licht mit verschiedenen Wellenlängen: Ultraviolett, sichtbares Licht, Infrarot-Licht. Das fokussierte Sonnenlicht bestrahlt ein Cr-dotiertes Nd:YAG keramisches Material. Dieses Material ist in der Lage Sonnenlicht aus verschiedenen Spektralbereichen von blauem Licht (ca. 400 nm) bis zu nahem Infrarot (ca. 900 nm) in nahes Infrarotlicht mit einer Wellenlänge von 1064 nm zu konvertieren. Der Laserstrahl wird durch eine Linse auf eine Fläche von weniger als 6 mm² fokussiert, um extrem hohe Temperaturen zu erzeugen.[9]

Mit dem extrem heißen Lichtstrahl wird für sehr kurze Zeit (0,2 s) Magnesiumoxid-Pulver bestrahlt, die Oberfläche verdampft und das entstehende Gas enthält zu ca. 30 % Magnesium. Das gasförmige Magnesium wird rasch durch ein inertes Gas (z. B. Argon) abgekühlt, damit es nicht mit Luftsauerstoff reagieren kann. Das Magnesium wird als Substrat abgelagert.

Weitere Versuche legen nahe, dass diese Umwandlung von Magnesiumoxid in Magnesium mit einem Wirkungsgrad von 45 % arbeiten kann.[10]

Die chemische Reaktion zwischen Magnesium (in pulverisierter Form) und Wasser bei Raumtemperatur erzeugt energiereichen Dampf und Wasserstoff. Gleichzeitig wird der Wasserstoff verbrannt und dabei noch weiterer energiereicher Dampf erzeugt. Diese beiden Dampfquellen treiben den Motor an. Der Energiezyklus erzeugt kein CO₂ oder andere schädliche Emissionen. Die einzigen Endprodukte der Reaktion sind Wasser und Magnesiumoxid.

Trotz seinen kleinen Abmessungen (Durchmesser ca. 5 cm, Höhe ca. 13,5 cm), kann der Motor eine Wärmeleistung von mehreren Dutzend kW abgeben, die über die Zeit in mechanische Arbeit umgesetzt werden.[3]

Die Motorentwicklung wurde geleitet von Professor Takashi Yabe mit der Unterstützung von Professor Ikuta und anderen von der Technischen Hochschule Tokio in Kooperation in Ono Denki Seisakusho, K.K. einem Hersteller aus Shinagawa, Tokio.

Im MAGIC-Motor wird Magnesium mit Wasser "verbrannt":

${\displaystyle \mathrm {2\ Mg\ +\ H_{2}O\longrightarrow \ 2\ MgO\ +\ H_{2}} }$

gleichzeitig wird der entstehende Wasserstoff mit Luftsauerstoff verbrannt:

${\displaystyle \mathrm {2\ H_{2}+\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ H_{2}O} }$