Episode 37, 14.08.2024 → Letzte Episode letztes Jahr

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Forschungsprojekte

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1. Die Behauptung: „Der Klimawandel ist ein Schwindel – Waldbrände waren schon immer ein Teil der Natur“.

Wie ein Prebunking aussehen kann: Im Vorfeld von Bränden können Wissenschaftler zeigen, dass Behauptungen wie diese auf dem logischen Trugschluss der „falschen Entsprechung“ beruhen. Falschinformationen setzen die jüngste Zunahme extremer Wetterereignisse fälschlicherweise mit Naturereignissen aus der Vergangenheit gleich. Ein verheerender Brand vor 100 Jahren widerlegt nicht den Trend zu mehr und größeren Bränden.

2. Behauptung: „Buschbrände werden von Brandstiftern verursacht.“

Wie ein Prebunking aussehen kann: Medienschaffende tragen hier eine große Verantwortung, indem sie Informationen vor der Veröffentlichung oder Ausstrahlung auf ihre Richtigkeit hin überprüfen. Die Medien können Informationen über die häufigsten Ursachen von Buschbränden geben, von Blitzschlag (etwa 50 %) über zufällige Brände bis hin zu Brandstiftung. Behauptungen in einigen [Medien](https://www.theaustralian.com.au/nation/bushfires-firebugs-fuelling-crisis-as-national-arson-toll-hits-183/news-story/52536dc9ca9bb87b7c76d36ed1acf53f#:~:text=Victoria’s Crime Statistics agency told,older men in their 60s.), Brandstifter seien die Hauptursache für die beispiellosen Brände des Schwarzen Sommers 2019-2020 in Australien, wurden von Klimaleugnern weltweit verwendet, obwohl Brandstiftung bei weitem nicht die Hauptursache war.

3. Behauptung: „Die Regierung benutzt die Buschbrände als Vorwand, um Klimaschutzvorschriften einzuführen.“

Wie ein Prebunking aussehen kann: Erklären Sie, dass dieser wiederkehrende Verschwörungsmythos wahrscheinlich kursieren wird. Weisen Sie darauf hin, wie er auch benutzt wurde, um zu behaupten, dass die Lockdowns im Rahmen von COVID-19 ein Trick der Regierung waren, um die Menschen für Klima-Lockdowns gefügig zu machen (was nie passiert ist). Zeigen Sie, wie Regierungsbehörden offen darüber kommunizieren können und dies auch tun, warum Klimaschutzbestimmungen notwendig sind und wie sie dazu dienen, die schlimmsten Schäden abzuwenden.

Und es ist auch wichtig auf Aspekte hinzuweisen, die vielleicht nicht ganz zum eigenen Weltbild passen, aber trotzdem erwähnt werden müssen → Beispiel EVs besser als ICE, aber es geht nicht, dass wir alle ICE durch EVs ersetzen (zumindest nicht mit aktuellen Produktionsmethoden) → Das alleine enorme Klimaauswirkung

https://skepticalscience.com/translationblog.php?n=5873&l=6

Für den schnellen Überblick

https://rmis.jrc.ec.europa.eu/rmp/Magnesite

https://rmis.jrc.ec.europa.eu/rmp/Magnesium

8 häufigstes Element in der Erdkruste (2,1 gew%, circa 21,000 ppm)

46,7ppm in der oberen Kruste

https://scrreen.eu/wp-content/uploads/2024/02/SCRREEN2_factsheets_MAGNESIUM_update.pdf

Nicht gediegen (in Elementarer Form in der Natur vorliegend)

Minerale (Dolomit, Magnesit, Carnallit)

Meerwasser und Solen → Früher aus teilweise aus Meerwasser gewonnen, heute über Mineral vor allem in China in den Provinzen Shaanxi and Shanxi (https://www.mining.com/web/europes-magnesium-crunch-poses-another-carbon-conundrum/)

Eines der leichtesten Metalle

https://scrreen.eu/wp-content/uploads/2024/02/SCRREEN2_factsheets_MAGNESIUM_update.pdf

1,74 g/cm3 → vgl Alu 2,7 g/cm3

https://files.messe.de/abstracts/47630_14_00_2012424_MagnesiumVortrag_Hannover_.pdf

Erdalkali Metall d.h. 2. IUPAC Gruppe / Hauptgruppe

Ordnungszahl 12 → Am Anfang des PSE

fest, silbrig glänzendes Leichtmetall

geringe Festigkeit und Härte in reiner Form

An Luft schnell oxidiert → Im Gegensatz zu Alu nicht vollständig deckend → Magnesiumoxid hat geringeres Molvolumen als Magnesium selbst

Erstes leichtes Metall, dass man wirklich als Metall Nutzen kann

→ Lithium und Natrium reagieren mit Wasser

→ Beryllium ist super giftig

Oft bei Smartphones oder Laptops Magnesium Rahmen oder bei Fahrzeugen und Schiffen (Kriegsschiffe)

Nahrungsergänzung → Muskelkater

Früher für den Blitz von Photos → Brennt sehr hell wenn Sauerstoff vorhanden

Brennt aber auch gut unter Stickstoff Atmosphäre → Magnesium unter Sauerstoffatmosphäre anzünden und Luftdicht abdecken → Sauerstoff wird langsam aufgebraucht und dann reagiert das Magnesium mit Stickstoff

Video der Reaktion: https://www.youtube.com/watch?v=LclOOAT6pvA

Auch in vielen Oxiden wie Kohlenstoffmonoxid, Stickoxid und Schwefeldioxid verbrennt Magnesium.

Magnesium reagiert mit Kohlenstoffdioxid exotherm unter Bildung von Magnesiumoxid und Kohlenstoff → Kohlendioxid löscht Magnesiumbrände nicht sondern befeuert sie.

Gegen Fluorwasserstoffsäure und Basen ist es im Gegensatz zum Aluminium relativ beständig. Grund dafür ist die geringe Löslichkeit des als Überzug gebildeten Magnesiumfluorids (MgF2), die eine weitere Bildung von Mg(OH)3−-Ionen verhindern.

Mit Wasser reagiert Magnesium unter Bildung von Wasserstoff

Dabei bildet sich ein schwer löslicher Überzug aus Magnesiumhydroxid, der die Reaktion weitgehend zum Erliegen bringt (Passivierung). Schon schwache Säuren, wie beispielsweise Ammoniumsalze, genügen um die Hydroxidschicht zu lösen, da sie die Hydroxidionen zu Wasser umsetzen und sich lösliche Salze bilden. Ohne Passivierung verläuft die exotherme Reaktion heftig; je feiner der Magnesiumstaub, desto heftiger. Mit Luft bildet der freigesetzte Wasserstoff leicht ein explosionsfähiges Gemisch (Knallgas).

Und brennt unter Wasser → Brennt sehr heiß, daher keine Oxidschicht die das Magnesium schützt → Sehr heißes Wasser + reines Magnesium → Magnesium Oxid oder Magnesium Hydroxid entsteht + Wasserstoff → Kleinere Explosionen

→ Magnesium Brandbomben → Wasser funktioniert nicht zum löschen

Take home message: Metallbrände nicht mit Wasser oder CO2 sondern z.B. mit Sand löschen

Video der Reaktion https://www.youtube.com/watch?v=KS3A8reNZyw

Magnesium ist ganz gut verfügbar → Verfügbarkeits PSE?

Gut legierbar, z.B. Aluminium

Magnesium ist auch im Chlorophyll dem grünen Farbstoff von Pflanzen enthalten → Wichtig für die Photosynthese

Kleiner interessanter Exkurs, auf den mich ein Kollege an der Universität Bayreuth beim Mittagessen gebracht hat,

Es gibt die Purple Earth Hypothesis

Nicht sicher wie genau → Früher einfacherers retinales Chlorophyll, später dann komplexeres prophyrin-basiertes Chlorophyl

Letzteres absorbiert rotes und blaues lich und reflektiert grünes, ersteres absorbiert energiereiches gelb-grünes licht und absorbiert rotes und blaues Licht

→ Durch die absorption von gelb-grünen Licht daher alles Lila→ Purple earth

Retinal-basierte Photosynthese deshalb interessant, weil sie Anoxygene Photosynthese ist → Nicht so komplex und Keine Kohlenstofffixierung

→ Heute oft Coexistenz da unterschiedliche Spektren absorbiert werden

Früher am Anfang vermutlich eher purple photopigmente → Absorbieren alles energiereiche grüne licht und eubacteria leben “in deren Schatten” wo es nur noch rotes und blaues lichtspektrum gibt → porphyrin-basierte phtoautotophs entstehen ( bacteriochlorophyll and cyanobacteria ) → Dioxygen als Nebenprodukt wird emittier

→ Über eine Mrd Jahre wechselt die Atmosphre von einer reduzierenden in eine oxidierende, da alle Reduktionsmöglichkeiten in Form von chemischen Verbindungen aufgebraucht wurden → Great Oxygenation Event → Große Mengen an freiem Sauerstoff in der Atmosphäre

ABER: Nur ne Hypothese soweit ich weis, und ich bin kein Paleo-molekular-biologe oder welche Fachrichtung sich damit auch immer beschäftigt → Ich hab eig keine Ahnung, fands aber interessant

https://en.wikipedia.org/wiki/Purple_Earth_hypothesis

Die Herkunft der Elementbezeichnung wird in der Literatur unterschiedlich dargestellt:

Allerdings scheinen alle angegebenen Herleitungen etymologisch wiederum von den Magneten bzw. deren eponymen Heros Magnes herzustammen.

Heors Magnes in der Englischen Wikipedia

In der griechischen Mythologie war Magnes (/ˈmæɡˌniːz/; altgriechisch: Μάγνης bedeutet „der Magnet“) ein Name, der mehreren Männern zugeschrieben wurde. Magnes, Namensgeber und erster König von Magnesia. Er war der Sohn von Zeus und Thyia[1] oder von Aeolus und Enarete[1]. Magnes, ein Sohn von Argos und Perimele und Vater des Hymenäus; von ihm erhielt auch ein Teil Thessaliens den Namen Magnesia[2]. Magnes, einer der Freier von Penelope, der zusammen mit anderen 43 Werbern aus Zakynthos kam.[3] Er wurde mit den anderen Freiern von Odysseus mit Hilfe von Eumäus, Philoetius und Telemachus getötet.[4]

https://en.wikipedia.org/wiki/Magnes_(mythology)

Eponym → Woher etwas seinen Namen hat

Namensgebung teilweise etwas verwirrend

Unterschiedliche Magnesium Produkte und Vorstufen die insbesondere zwischen Englisch und Deutsch

z.B.

magnesia

magnesia alba

Magnesiumcarbonat schwer, MgCO3

Magnesiumcarbonat basisch leicht, circa 4 MgCO3 * Mg(OH)2 * 5H2O

magnesia usta

Magnesiumoxid, MgO

magnesite

Magnesiumcarbonat, Mg[CO3]

Ich versuchs so gut wie möglich zu machen,

USGS unterscheidet in den MCS Factsheets Magnesium compounds, also Magnesiumverbindung als MgO und magnesium metal als zwei unterschiedliche Materialien.

die EU unterscheidet Magnesite insb natural magnesite als magnesium carbonat und metallisches Magnesium

Im folgenden versuche ich von Magnesite als Zwischenprodukt bzw. Mineral zu sprechen und Magnesium als Metal

Auf US Kritikalitätsliste da für Metallurgie wichtig

USGS. 2024. Mineral commodity summaries 2024. Mineral commodity summaries 2024. U.S. Geological Survey.

Auch nach EU Kritikalitätsanalyse kritisch und strategisches Material in 2020 und 2023

Magnesiumverbindungen waren schon Jahrhunderte vor der Herstellung elementaren Magnesiums bekannt und in Gebrauch. Magnesia alba bezeichnete Magnesiumcarbonat, während Magnesia der gebräuchliche Name für Magnesiumoxid war.

Der schottische Physiker und Chemiker Joseph Black war der erste, der Magnesiumverbindungen im 18. Jahrhundert systematisch untersuchte.

1755 Unterschied zwischen Kalk (Calciumcarbonat) und Magnesia alba (Magnesiumcarbonat) herausgearbeitet, zu dieser Zeit oft verwechselt.

Magnesia alba als Carbonat eines neuen Elements auf. Deswegen wird Black oft als Entdecker des Magnesiums genannt, obwohl er nie elementares Magnesium darstellte.

1808 gewann Sir Humphry Davy Magnesium durch Elektrolyse angefeuchteten Magnesiumhydroxids mit Hilfe einer Voltaschen Säule – allerdings nicht in reiner Form, sondern als Amalgam, da er mit einer Kathode aus Quecksilber arbeitete. So zeigte er, dass Magnesia das Oxid eines neuen Metalls ist, das er zunächst Magnium nannte.

1828 französischer Chemiker Antoine Bussy durch das Erhitzen von trockenem Magnesiumchlorid mit Kalium als Reduktionsmittel, geringe Mengen von reinem Magnesium darzustellen.

1833 stellte Michael Faraday als erster Magnesium durch die Elektrolyse von geschmolzenem Magnesiumchlorid her.

1840er und 50er Jahre deutsche Chemiker Robert Wilhelm Bunsen basierend auf Faraday Verfahren zur Herstellung von Magnesium durch Elektrolyse von Salzschmelzen mit Hilfe des von ihm entwickelten Bunsenelements.

1852 entwickelte er eine Elektrolysezelle zur Herstellung größerer Mengen von Magnesium aus geschmolzenem, wasserfreien Magnesiumchlorid. Dieses Verfahren war lange Zeit die bevorzugte Methode zur Gewinnung von Magnesium bzw. wird auch weiterhin in der Wikipedia und vom Institut seltene Erden als bevorzugte Methode angesehen. Allerdings wird 75% heute über den Pidgeon Prozess gewonnen

1857 Beginn technische Erzeugung von Magnesium in Frankreich nach einem Verfahren von Henri Etienne Sainte-Claire Deville und Henri Caron → Deville-Caron-Prozess

Gemisch aus wasserfreiem Magnesiumchlorid und Calciumfluorid mit Natrium reduziert.

1860 In England die Firma Johnson Matthey ähnliches Verfahren. Aufgrund von Fabrikationsschwierigkeiten allerdings unwirtschaftlich.

https://de.wikipedia.org/wiki/Magnesium

In den letzten Jahrzehnte massive Umstrukturierung der weltweiten Magnesiumproduktion und versorgung

Anfang 1990er → China marginaler Anteil, USA Hauptproduzent

weltweite Magnesiumproduktion länderspezifisch relativ diversifiziert,

z. B. in Russland, Kanada und Norwegen weltweit bedeutende Magnesiumproduzenten

→ Primär elektrolytische Produktion

Seitdem drastische und kontinuierliche Produktionsausweitung in China → 5-7,5% Wachstum pro Jahr

China heute größter Produzent mit thermischer Reduktion / Pidgeon Prozessroute

https://scrreen.eu/wp-content/uploads/2024/02/SCRREEN2_factsheets_MAGNESIUM_update.pdf

Kommt nicht gediegen / in elementarer Form vor, da reaktionsfreudig

Minerale → Meist Carbonaten, Silicaten, Chloriden und Sulfaten

Dolomit → Magnesiummineral → Gebirgsbildend z.B. Dolomiten

→ Die halben Alpen bestehen aus Dolomit → Aber sehr energieintensiv Magnesium dort raus zu lösen https://www.br.de/nachrichten/wirtschaft/fehlender-rohstoff-magnesium-folgen-fuer-bayerns-firmen,SoLtt0c

Wichtigste Mineralien:

Andere weniger wichtige

Insgesamt mehr als 60 Mineralien

Nur Dolomit, Magnesit, Brucit, Carnallit, Talk und Olivin von kommerzieller Bedeutung.

Dolomit 85% Mg Solen 15% → Kommerzieller Output für mineral supply (z.B. magnesium oxid)

Früher auch Brucerit wichtig

https://scrreen.eu/wp-content/uploads/2024/02/SCRREEN2_factsheets_MAGNESIUM_update.pdf

Im Leitungswasser neben Calcium für Wasserhärte verantwortlich

Mg2+-Kation im Meerwasser am zweithäufigsten vorkommende Kation, was Meerwasser und Meersalz zu attraktiven kommerziellen Quellen für Magnesium macht. Um es zu extrahieren, wird Calciumhydroxid zu Meerwasser gegeben, um einen Niederschlag aus Magnesiumhydroxid zu bilden.

Magnesiumhydroxid (Brucit) ist wasserunlöslich und kann abfiltriert und mit Salzsäure zu konzentriertem Magnesiumchlorid umgesetzt werden.

Klassische Weiterverarbeitung → Durch Elektrolyse entsteht aus Magnesiumchlorid Magnesium.

Im Meerwaser circa 1,3kg/m3 → 0,054 mol

d.h. nach Natrium 2 häufigstes metallische Lement im Meerwasser → Ökonom. Gewinnung möglich

https://de.wikipedia.org/wiki/Magnesium

In Lithium Solen unterschiedliche Konzentrationen:

Chile & Argentinien wohl eher okay, in Bolivien circa 2x so hoher Magnesiumanteil

Atacama hat insgesamt schon hohen Anteil → Uyuni 3x so hoch

Das Verhältnis von Lithium zu Magnesium ist eig interessant, denn das bestimmt die Kosten (Sole muss von Magnesium gereinigt werden)

→ Uyuni → 22

Chile → 1,37

Salar de Himbre Muerto Argentinien noch besser

In Chile → Magnesium Carbonat (?) verwendung um die dirt roads zu stabilisieren, da so gut wie keine Regenfälle in der Atacama Wüste

Magnesite / Magnesium Carbonat Reserven

Aber auch Grundwasser und See /Sole gebundene Reserven

Meerwasser sowieso

Reserven vorhanden in Australia, India, Iran, Saudi Arabia, and Slovakia.

Weltweit 7.700 Mio t MgO Reserven