Danke. Damit kann man arbeiten.
Den letzten Punkt zu erst: dafür gibt es da Kraterkannten die die ganze Zeit beschienen werden. Da hat man direkt wieder einen Positiven Faktor 2 mit dabei (auf der Erde ist es die hälfte der Zeit Nacht).
Dann: Du kannst doch noch den auf dem Mond produzierten Treibstoff mit dem Treibstoff auf der Erde gleichsetzen!
Es wäre doch vernünftiger zu fragen wie viel Treibstoff auf dem Mond durch ISRU Treibstoff durch PV-Anlagen + Treibstofffabrik ersetzt werden kann.
... Aber lassen wir uns mal auf deine Grundfrage ein: Kann 1 t PV an einem Mondpol genug Elektrizität produzieren um 300+ t Treibstoff zu erzeugen?
1 Dünnschichtmodul hat etwa 300 Wp und wiegt ~5 kg.
1t = 200 Module = 60kWp
60kWp * 0.5 (weil Mondpol) = 30kWp
30 kWp * 8700 h/a = 261'000 kWh/a *20 Jahre = 5'220'000 kwh/a = ~ 5 GWh
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Wasserstofferzeugung: Da bin ich mir unsicher. Man mag mich gerne korrigieren!
(*)1 kg Wasserstoff hat eine spezifische Energie von 140 MJ/kg = 40 kWh/kg.
Gehen wir nur von einer Elektrolyseeffizienz von 75% aus kommen wir auf etwa 52 kWh/kg.
5 GWh/ 52 kWh/kg = 96 t Wasserstoff + 768 t (8-fache des Wasserstoffs)
= 864 t
864t > 300tMan kann noch jetzt noch an vielen Stellen etwas rumkritteln. Der größte Punkt wäre wohl dass man allein mit einem PV Modul noch kein Treibstoff herstellen kann: Es muss erst das Wasser gefunden, abgebaut, transportiert und gereinigt werden. Man brauch Gleichrichter, wahrscheinlich Elektrizitätsspeicher und nicht-triviale Wasserstoff- und Sauerstoffspeicher. Dazu einen ganzen Elektrolyseur....
(*) Wiki:
Considering the industrial production of hydrogen, and using current best processes for water electrolysis (PEM or alkaline electrolysis) which have an effective electrical efficiency of 70–80%, producing 1 kg of hydrogen (which has a specific energy of 143 MJ/kg or about 40 kWh/kg) requires 50–55 kWh of electricity.