Wasserstoff
Wasserstoff
ist ein reichlich vorhandenes Element auf der Oberfläche
der Erde, wo er zumeist in Wasser gebunden ist. Es ist
das einfachste Element und besteht aus einem Proton und
einem Elektron.
Gebrauch
Wasserstoff ist der Kraftstoff, der für
Brennstoffzellen benötigt wird. Innerhalb der
Brennstoffzelle verbindet sich der Wasserstoff mit
Sauerstoff aus der Luft zu Wasser. Bei diesem Prozess
werden Wärme und elektrischer Strom erzeugt. Damit wird
ein Elektromotor betrieben, der das Fahrzeug antreibt.
Außer Wasserdampf entstehen keinerlei Abgase.
Wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge haben
einen sehr hohen Wirkungsgrad
und erfordern beträchtlich weniger Energie pro
Kilometer als herkömmliche Fahrzeuge.
Wasserstoff
kann auch in Verbrennungsmotoren verbrannt werden ähnlich
der herkömmlichen Vorgehensweise bei Benzinmotoren.
Wasserstoffverbrennungsmotoren emittieren keine
Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, oder Kohlendioxyd, sie
erzeugen jedoch Stickstoffoxide wie andere
Verbrennungsmotoren auch.
Produktion
Da Wasserstoff in der Natur nur in gebundener Form
vorkommt, muss er erst über den Einsatz von Energie
erzeugt werden, damit er für energetische Zwecke verfügbar
wird. Hierbei kann man nach einer Erzeugung unter
Einsatz von Primär- und von Sekundärenergieträgern
unterscheiden.
Die
primärenergetische Erzeugung beinhaltet heute die
Wasserstofferzeugung aus fossilen Quellen über
Erdgasreformierung sowie die partielle Oxidation von
Schweröl (Diesel) und Vergasung von Kohle. Daneben sind
weitere Verfahren im Forschungs- und
Entwicklungsstadium. Hier ist an erster Stelle die
Vergasung von Biomasse zu nennen, aber auch die direkte
Erzeugung von Wasserstoff von Algen unter
Sonneneinstrahlung. Allerdings ist nur das Verfahren der
Biomassevergasung der Forschungsphase entwachsen, so
dass mit einer Umsetzung in ein marktfähiges Produkt
innerhalb der kommenden Jahre gerechnet wird.
Idee
und Prinzip der Vergasungsverfahren oder verwandter
Prinzipien lassen sich auch auf die
Entsorgung/Aufbereitung von organischem Müll und in
gewissem Rahmen auf alle kohlenstoffhaltigen
Abfallstoffe übertragen. Daher ist mittelfristig mit
Verfahren zur Wasserstoffgewinnung aus Abfallstoffen zu
rechnen, wobei eine Kommerzialisierung wohl um einige
Jahre gegenüber der Einführung des aus Biomasse
erzeugten Wasserstoffs verzögert eintreten wird.
Die
sekundärenergetische Erzeugung von Wasserstoff erfolgt
heute ausschließlich unter Stromeinsatz über die
Wasserelektrolyse (und als Nebenprodukt bei der
Chlorherstellung). Die Wasserelektrolyse ist dabei vom
Primärenergieträgereinsatz unabhängig und wird somit
langfristig als das wesentliche Standbein einer
regenerativen Wasserstoffenergiewirtschaft gesehen. Als
weitere sekundärenergetische Methode zur
Wasserstofferzeugung kann künftig die Reformierung von
Methanol für mobile Anwendungszwecke
eine Rolle spielen.
Lagerung
Wasserstoff kann als komprimiertes Gas oder Kälteerzeugende
Flüssigkeit gespeichert werden. Das Potential einiger
anderer Speicherungstechnologien, wie zum Beispiel
Metallhydride, werden auch
erforscht.
Quelle:
Hyweb, www.hydrogen.org
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