Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

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schokoschendrezki
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon schokoschendrezki » Mi 18. Jul 2018, 09:04

Kamikaze hat geschrieben:(18 Jul 2018, 07:36)
Aber wie dem auch sei - das hat eigentlich nichts mit dem Thema Wasserstoff zu tun.
Um zum Thema zurück zu finden:

Gut. Neben der Wasserstoffnutzung muss natürlich auch die Wasserstoffherstellung untersucht werden. (Sorry, wenns dazu schon Beiträge hier gab ... ). Meines Wissens wird das zurzeit und vor allem in Deutschland ganz überwiegend durch Dampfreformierung gemacht. Dabei dienen Kohlenwasserstoffe sowohl als Energielieferanten wie auch als Ausgangsmaterial. Und es entsteht dabei sowohl CO2 wie auch CO. Soll es das sein?

EIn anderes Verfahren ist die Wasser-Elektrolyse durch elektrischen Strom. Wenn ich nicht irre ist das effizient und umweltverträglich vor allem durch Sonnenenergie in sehr heißen Weltregionen machbar. Und da sind wir vor allem wieder bei der Sahara. Und damit bei politischen und energiewirtschaftlichen Problemen im internationalen Maßstab, oder? Ich würde das zu gerne wissen: Ist das Problem der Sonnenenergienutzung in den Sahara-Staaten ein vorwiegend technisches oder ein vorwiegend politisches oder auch ein vorwiegend finanziell-wirtschaftliches?
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon H2O » Mi 18. Jul 2018, 09:36

Das ganz große Projekt, Solarenergie aus der Sahara für Europa, ist doch durch politische Schieflagen aus der Bahn getragen worden. In der Sahelzone toben Bürgerkriege. Dort wird kein vernünftig wirtschaftender Unternehmer sein Geld investieren.

Technisch scheint die Sache gar kein ernstes Problem zu sein: Marokko betreibt solare Dampfkraftwerke. Das Land scheint zumindest sein eigenes Staatsgebiet von Terror freihalten zu können.
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon schokoschendrezki » Mi 18. Jul 2018, 09:41

H2O hat geschrieben:(18 Jul 2018, 10:36)

Das ganz große Projekt, Solarenergie aus der Sahara für Europa, ist doch durch politische Schieflagen aus der Bahn getragen worden. In der Sahelzone toben Bürgerkriege. Dort wird kein vernünftig wirtschaftender Unternehmer sein Geld investieren.

Technisch scheint die Sache gar kein ernstes Problem zu sein: Marokko betreibt solare Dampfkraftwerke. Das Land scheint zumindest sein eigenes Staatsgebiet von Terror freihalten zu können.


Gut. Dann müsste man energiepolitisch aber eben nicht nur Technologie befördern sondern irgendwie auch Konzepte zur Befriedung und Kooperation mit den Ländern der Sahara-Region liefern. So schwierig das auch sein mag.
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon Kamikaze » Mi 18. Jul 2018, 10:52

Weshalb sollten wir Wasserstoff (oder andere Energie) zum aktuellen Zeitpunkt aus weit entfernten Gebieten importieren?
Deutschland produziert mehr elektrische Energie, als verbraucht wird. >Quelle<
Ich sehe daher keinen Grund diesen Überschuss nicht zur elektrolytischen Wasserstoffproduktion aus Wasser zu nutzen.
In meinen Augen sollte zunächst die effiziente Nutzung (und Speicherung) der örtlich verfügbaren Energie voran schreiten, ehe Hoffnungen in (aktuell utopische) Großprojekte in weiter Entfernung (und damit verbundene Logistik) zu stecken. In sofern wären wir dann doch wieder beim Thema: Technik.
Natürlich machen Großprojekte in entfernten Ländern dennoch Sinn, um den Menschen dort eine Perspektive zu geben - Arbeit und Einkommen (und damit Stabilität) zu schaffen. Ob nun ausgerechnet Kraftwerke die richtigen Projekte hierfür sind, sollte dann wohl doch besser im Außenpolitik-Bereich diskutiert werden. ;)
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon H2O » Mi 18. Jul 2018, 11:09

schokoschendrezki hat geschrieben:(18 Jul 2018, 10:41)

Gut. Dann müsste man energiepolitisch aber eben nicht nur Technologie befördern sondern irgendwie auch Konzepte zur Befriedung und Kooperation mit den Ländern der Sahara-Region liefern. So schwierig das auch sein mag.


Gut gesagt; dazu gehören aber mindestens zwei. Terrorbanden können mit geringem Aufwand großen Schaden anrichten. Ich würde da nichts investieren, auch keinen Bundeswehreinsatz, nur um dort Frieden für unsere Wirtschaft her zu stellen.
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon schokoschendrezki » Mi 18. Jul 2018, 11:55

H2O hat geschrieben:(18 Jul 2018, 12:09)

Gut gesagt; dazu gehören aber mindestens zwei. Terrorbanden können mit geringem Aufwand großen Schaden anrichten. Ich würde da nichts investieren, auch keinen Bundeswehreinsatz, nur um dort Frieden für unsere Wirtschaft her zu stellen.

Kurzfristig sind weder Investitionen noch Militäreinsätze in einem Land wie Libyen oder Algerien sinnvoll.

Dennoch: Russland, der Nahe Osten und Nordafrika sind die unmittelbaren Grenzregionen zu Europa. Es müssen zumindest langfristig politische Konzepte des Umgangs gefunden werden.

Aber davon abgesehen: Auch Spanien ist prädestiniert für die Wasserstoffherstellung durch Elektrolyse. Und dann gibts noch ein weiteres (mir bislang unbekanntes) Verfahren: Die solarthermische Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser ohne den Umweg über elektrischen Strom. Im südspanischen Almeria gibt es bereits eine derartige Anlage.

Wasserstoff aus fossilen Energieträgern wie Erdgas herzustellen ist jedenfalls ökologisch gesehen Unsinn. Wirtschaftlich gesehen ist dieses Wasserstoff nur eben erheblich preiswerter. Also muss es finanzielle Förderungen für Solaranlagen bzw. umgekehrt Abgaben für andere Erzeugungen geben.

Es ist nur eben so, dass es gerade in der Energiewirtschaft Interessensdurchsetzungen der Großen gibt. Und hinter den großen Energieunternehmen stehen häufig ehemalige und einflussreiche Politiker. Die konservative Regierung in Spanien ruderte deshalb bei der Solarenergie zurück.
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon immernoch_ratlos » Mi 18. Jul 2018, 13:37

schokoschendrezki hat geschrieben:Gut. Neben der Wasserstoffnutzung muss natürlich auch die Wasserstoffherstellung untersucht werden. (Sorry, wenns dazu schon Beiträge hier gab ... ). Meines Wissens wird das zurzeit und vor allem in Deutschland ganz überwiegend durch Dampfreformierung gemacht.
Unabhängig ob das hier schon mal näher beleuchtet wurde, es gibt ein Wiki dazu : WIKI "Wasserstoffherstellung" - aus dem Inhaltsverzeichnis :
Herstellungsverfahren

2.1 Verwendung von Kohlenwasserstoffen
2.1.1 Dampfreformierung
2.1.2 Partielle Oxidation
2.1.3 Autotherme Reformierung
2.1.4 Gasaufarbeitung
2.1.5 Kværner-Verfahren

2.2 Biomasse
2.2.1 Dampfreformierung
2.2.2 Pyrolyse und Dampfreformierung
2.2.3 Fermentation

2.3 Wasserspaltung
2.3.1 Elektrolyse von Wasser
2.3.2 Chloralkali-Elektrolyse
2.3.3 Thermochemische Verfahren
2.3.4 Photokatalytische Wasserspaltung
2.3.5 Photobiologische Herstellung
Ganz offensichtlich nimmt Wasserstoff eine ganz besondere Stellung ein. Eine Art "Fingerzeig der Natur", wenn man so will. Auch was man damit anfängt, wird kurz gestreift:
Einsatz von WasserstoffWasserstoff wird derzeit vor allem in der chemischen Industrie, beispielsweise für die Herstellung von Stickstoffdünger

oder beim Cracken von Kohlenwasserstoffen in Erdölraffinerien eingesetzt.

Bedeutung hat er als Zwischenstufe bei chemischen Verfahren zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen wie Gas-to-Liquid (GtL), Coal-to-Liquid (CtL) und Biomass-to-Liquid (BtL), die unter anderem die Erzeugung eines wasserstoffreichen Synthesegases erfordern.

Die zunehmende Bedeutung der erneuerbaren Energien macht Energiespeicher notwendig, um Produktions- und Bedarfszeiten aufeinander abzustimmen.

Eine Option zur Stromspeicherung könnte die Elektrolyse von Wasser zu den Gasen Wasserstoff und Sauerstoff (O2) sein, welche gespeichert und später wieder verstromt werden könnten.

Im Rahmen einer sogenannten Wasserstoffwirtschaft könnte der Wasserstoff auch direkt genutzt werden.

Diese gleiche PEM/SPE Technik in umgedrehter Form wird zur Gewinnung von molekularem Wasserstoff für den Einsatz in der Medizin und der Gesundheitsvorsorge genutzt.
Was ist eigentlich PEM/SPE Technik ? Nun ja "Elektroaktiviertes Wasser - SPE/PEM Mobiltechnik | Wasserstoffwasser" - therapeutischer Wasserstoff - wem´s schmeckt...

Was H2 angeht - besonders wie viel Wasser und welche Energiemenge notwendig ist um H2 im Elektrolyseverfahren herzustellen - was ja die dringendste Frage sein sollte, wenn Strom aus WEA oder PV-Anlagen umgewandelt werden soll : Quelle : cleanenergypartnership.de FAQ
FAQ hat geschrieben:Wie viel Strom / Wasser wird benötigt, um 1 kg H2 im Elektrolyseverfahren herzustellen?

Der Strombedarf für die Herstellung von Wasserstoff im Elektrolyseverfahren direkt an der Tankstelle liegt in der CEP derzeit bei ca. 55 kWh / kg H2 bei einem angenommenem Wirkungsgrad von > 60 Prozent. Für die Erstellung von 1 kg Wasserstoff ist die neunfache Menge Wasser notwendig, also neun Liter.
Die nächste Antwort - ist fraglos richtig, sollte aber die Möglichkeiten die das "Einlagern von Wasserstoff in Wärmeträgeröl Marlotherm" bietet mit ins Kalkül ziehen :
FAQ hat geschrieben:Wie speichert man Wasserstoff? Diffundiert der Wasserstoff nicht durch den Tank?

Weit verbreitet ist die Meinung, dass Wasserstoff durch Materialien hindurchdiffundiert und nicht im Tank bleibt. In der Tat sind die Wasserstoffmoleküle sehr klein. Seit mehr als hundert Jahren wird Wasserstoff jedoch in Stahlflaschen ohne Probleme bei einem Druck von 200 bar und mehr transportiert und gelagert. Bei Metallbehältern ist das Problem der Diffusion ohne jede praktische Bedeutung, da die Geschwindigkeit des Prozesses viel zu gering ist.

Bei modernen Verbundmaterialflaschen, also Fahrzeugtanks, die aus einem Kunststoffkern und um diesen herum gewickelten Kohlefasern bestehen, ist die Diffusionsrate grundsätzlich höher, aber ebenfalls in der Praxis vernachlässigbar.

Andernfalls würden diese Tanksysteme nicht zugelassen werden. Das Sicherheitskonzept der Automobilhersteller sieht grundsätzlich vor, dass Tanks, Leitungen und Ventile vollständig dicht sein müssen. Daher können die Wasserstofffahrzeuge auch ohne Bedenken in Garagen, Tunneln und Parkhäusern einfahren.
Schon im Januar 2016 berichtete die SZ dazu : "Erneuerbare Energien - Wie Wasserstoff zum Treibstoff werden kann"
SZ hat geschrieben:Nur in Druckbehältern von mehreren Hundert Bar oder heruntergekühlt auf minus 253 Grad Celsius lässt sich der Energieträger Wasserstoff bislang problemlos transportieren oder lagern.

Bei Daniel Teichmann sieht das viel einfacher aus. Der Verfahrenstechniker steht in seinem Büro in Erlangen und schwenkt in jeder Hand ein Glas. Im linken schwappt eine leicht gelbliche Flüssigkeit, im rechten eine durchsichtige. Der gelbe Stoff ist ein handelsübliches Industrieöl. Die klare Flüssigkeit ist eine Erfindung. Sie enthält neben dem Öl einige Prozent verflüssigten Wasserstoff. Teichmann ist es gelungen, den Energieträger bei Raumtemperatur und normalem Druck zu speichern.

"Der Clou ist, Wasserstoff handhabbar zu machen, wie heute Benzin oder Heizöl", sagt Teichmann. Anstatt riesige Gasflaschen herumzuschleppen oder den Wasserstoff zu kühlen, "haben wir jetzt eine Flüssigkeit, die man bequem transportieren kann", sagt der 32-Jährige. Man kann diese Flüssigkeit in Heizöltanks lagern, oder mit Tanklastzügen herumfahren, "alles ganz trivial".
Und was ist inzwischen daraus geworden ?
Quelle : H2 MOBILITY (26.04.2018 hat geschrieben:„Erlangen hat vor allem mit einem ganzheitlichen Konzept überzeugt“, sagt Lorenz Jung, der den Aufruf geleitet hat und bei der H2 MOBILITY für den Tankstellen-Roll-out verantwortlich ist. „Wir planen die Wasserstofftankstelle auf dem Campus der Siemens AG und profitieren von den vielen Aktivitäten rund um das Thema Wasserstofferzeugung und -speicherung, die hier im Aufbau sind. Unter anderem wird Siemens mit einer PV-Anlage einen Elektrolyseur betreiben und so Wasserstoff regenerativ erzeugen. Das Unternehmen Hydrogenious Technologies wird mit einer „Release Box“ die Rückgewinnung und Einspeisung von Wasserstoff aus angeliefertem LOHC demonstrieren. Unterstützung erhalten wir aber auch von der Stadt Erlangen und den Stadtwerken, die im Rahmen des Standortaufrufs LOI zum Kauf von Wasserstoff-Pkw unterzeichnet haben.“
Weiter 08.05 2018 : Quelle : bizz energy "Mobilität - Hydrogenious: Deutsche Wasserstoff-Technologie startet in den USA"
bizz hat geschrieben:Das Erlanger Start-up Hydrogenious speichert Wasserstoff in Flüssigkeit. Sein Verfahren soll im Tankstellennetz Einzug halten. Jetzt ist es erstmals kommerziell im Einsatz – bei einem Wasserstoffversorger in den USA.

Wenn das Format der Investoren ein Indikator für das Potenzial eines Start-ups ist, dann stehen die Chancen für Hydrogenious Technologies aus Bayern nicht schlecht: Anglo American zählt zu den größten Rohstoffkonzernen der Welt, Broad Ocean Motor ist einer der wichtigsten Hersteller von Elektroantrieben in China.

Mit diesen Gesellschaftern im Rücken hofft man bei Hydrogenious nun auf ein Wachstum von globalen Ausmaßen. Der der erste Kunde zumindest passt dazu: In der vergangenen Woche hat United Hydrogen in Charleston, Tennessee, die erste kommerzielle Anlage der Erlanger in Betrieb genommen.

Der Wasserstoffversorger setzt auf das LOHC-Verfahren (Liquid Organic Hydrogen Carrier), das Hydrogenious zur Marktreife gebracht hat. Dabei wird der gasförmige Energieträger Wasserstoff (H2) in der Ölmischung Dibenzyltoluol gebunden. Der Vorteil: Durch diese Art der Flüssigspeicherung lässt sich Wasserstoff wesentlich günstiger und sicherer aufbewahren und transportieren als in den bisher üblichen Gas-Hochdrucktanks. Ein gewöhnlicher Tankwagen, gefüllt mit LOHC, kann laut Hydrogenious bis zu 1.800 Kilogramm Wasserstoff aufnehmen – fünfmal so viel wie ein Lkw mit konventionellen H2-Tanks.
Noch eine denkbare Anwendung - ein Filmchen : LOHC als "saubere Rettung" des Verbrennungsmotors - wer also nicht starrsinnig uns rückwärtsgewandt durchs Leben geht, wird feststellen es gibt eine ganze Reihe Lösungen die alle auf EE basieren und für den Technologieexporteur D überlebenswichtig sind. Nochmal als YouTube : "Dr. Daniel Teichmann stellt die LOHC Wasserstoffspeicher von Hydrogenious Technologies vor" (26.03.2016) - ja - Wasserstoff + EE gehört die Zukunft... :thumbup:
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon H2O » Mi 18. Jul 2018, 14:19

@ Schokoschendretzki:

Ich kann Ihren Überlegungen nur zustimmen! Natürlich hatten wir hier unter uns "Bäckerburschen" niemals eine Zukunft mit Gewinnung von Wasserstoff aus fossilen Kohlenwasserstoffen gedacht. Ich habe mich auch gar nicht in solche Verfahren vertieft, weil ich ohnehin keine derartigen Anlagen bauen werde.

Meine Kenntnisse beruhen auf einer Studie des Wuppertal Instituts für Energie und Umwelt. Die Studie erschien vor etwa 10 Jahren im Auftrag der Stiftung "Brot für die Welt": "Zukunftssicheres Deutschland in einer globalisierten Welt". 5 Jahre zuvor gab es eine ähnliche Studie im Auftrag der Caritas. Damals war die Elektrolyse des Wassers der Lieferant von Wasserstoff, etwa aus Windrädern und PV-Feldern. Und man hat inzwischen erkannt, daß mit Hilfe von Katalysatoren und hoher Temperatur die Systemausbeute energetisch bei 85% (!!!) anlangt. In einer zweiten Stufe kann man aus Wasserstoff und "Abfallprodukten" von Biogasanlagen reichlich CO2 abschöpfen und damit synthetisches Methangas herstellen, mit über alles um 70 % energetischem Wirkungsgrad.

Wieder andere Quellen beschreiben die Grätz-Zelle als Teil einer sehr preisgünstigen bionischen Wandlung von Licht in Strom. Bis zu 35% energetischer Wirkungsgrad sind in Aussicht gestellt. Da tut sich also überall etwas, was auch in unseren Breiten preisgünstige Anwendungen verspricht.

Wir sind offenbar nicht genötigt, uns in südlichen Ländern ein zu schmeicheln, um von dort Energie beziehen zu können. Und wir können großherzig know-how für erneuerbare Energien verschenken, weil uns dieses know-how hier doch nicht wesentlich weiter hilft. Oder unsere Wirtschaft stellt solche Anlagen her für den Export in südliche Länder... warum nicht?

Ich bin unseren deutschen Forschern dankbar und auch ein wenig stolz, daß wir einigermaßen zuversichtlich in die Zukunft mit Wasserstofftechnik und Energie aus Licht durch Photosynthese blicken können. So gesehen können wir strittige Themen wie Nord Stream II ohne Existenzängste weiter verfolgen. Erpressbar sind wir damit jedenfalls nicht.
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon schokoschendrezki » Do 19. Jul 2018, 08:01

@H2O:

Auch als "Bäckerbursche" ist mir klar, dass für die Herstellung von Wasserstoff aus Wasser immer und unabhängig vom Herstellungs-Verfahren ein Energieaufwand nötig ist. Man kann diesen Aufwand für eine gegebene Menge von Wasserstoff sogar absolut exakt in kJ angeben. (Nämlich 145 pro 1g Wasserstoff). Und zweitens: Dieser Energieaufwand ist ebenso grundsätzlich höher als die mit dieser Menge an Wasserstoff verfügbare Energie. Das heißt: Wasserstofftechnologie bietet den Vorteil einer sehr effizienten und umweltverträglichen Energiespeicherung. Ähnlich wie etwa ein Pumpspeicherkraftwerk. Es verschiebt jedoch das eigentliche Problem der Energiegewinnung nur.
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon Teeernte » Do 19. Jul 2018, 08:13

schokoschendrezki hat geschrieben:(19 Jul 2018, 09:01)

@H2O:

Auch als "Bäckerbursche" ist mir klar, dass für die Herstellung von Wasserstoff aus Wasser immer und unabhängig vom Herstellungs-Verfahren ein Energieaufwand nötig ist. Man kann diesen Aufwand für eine gegebene Menge von Wasserstoff sogar absolut exakt in kJ angeben. (Nämlich 145 pro 1g Wasserstoff). Und zweitens: Dieser Energieaufwand ist ebenso grundsätzlich höher als die mit dieser Menge an Wasserstoff verfügbare Energie. Das heißt: Wasserstofftechnologie bietet den Vorteil einer sehr effizienten und umweltverträglichen Energiespeicherung.


....und man macht diesen Vorteil mit einer hohen Verdichtung und durch eine längere Lagerung zu Nichte....
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon schokoschendrezki » Do 19. Jul 2018, 08:47

Teeernte hat geschrieben:(19 Jul 2018, 09:13)

....und man macht diesen Vorteil mit einer hohen Verdichtung und durch eine längere Lagerung zu Nichte....

bitte mal näher erklären ...
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon Teeernte » Do 19. Jul 2018, 09:02

schokoschendrezki hat geschrieben:(19 Jul 2018, 09:47)

bitte mal näher erklären ...


1g Wasserstoff sind 22,4 L (ein Mol) ....willst du also ein Kilo "mitnehmen" - 22,4L x 1000 .....22.400 L ....22,4 Kubikmeter.... muss es verdichtet werden - das ist nun nicht so einfach wie bei Luft... da benötigt man schon ein paar Pascal mehr.

Die Verdichtungsarbeit benötigt Energie - die später bei der "Entspannung" des Gases nicht wieder gewonnen - also verloren sind.

Bei längerer Lagerung (Woche) im Auto ist ein merklicher Verlust der Füllung durch Diffusion bemerkbar. (20% ?....Quelle muss ich schauen..)

Tabelle auf Seite 5 https://www.energieverbraucher.de/files ... 837944.pdf
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Re: Gehört dem Wasserstoff die Zukunft?

Beitragvon BingoBurner » So 22. Jul 2018, 00:58

schokoschendrezki hat geschrieben:(16 Jul 2018, 14:27)

Die eigentlich Zukunft lautet "Öffentlicher Nah- und Fernverkehr" und Zurückdrängung von privat betriebenen Verkehrsmitteln. Schon jetzt kann man mit konventionell angetrieben öffentlichen Verkerhsmitteln wie "Bahn" mehr Ressourcen sparen als auch langfristig mit einer technologischen Umrüstung von Privatfahrzeugen.


Jupp :thumbup:
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BASTIANNNN ......... https://www.youtube.com/watch?v=n3D33s5GB4A

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