Energie revolutionieren: Entdecken Sie 5 plus 1 verschiedene Methoden zur Herstellung von sauberem und reichlich vorhandenem Wasserstoff

13. January 2023 von Jürgen Ritzek
Energie revolutionieren: Entdecken Sie 5 plus 1 verschiedene Methoden zur Herstellung von sauberem und reichlich vorhandenem Wasserstoff

Wasserstoff ist eine vielseitige und saubere Energiequelle, die für eine Vielzahl von Zwecken genutzt werden kann. Eine der größten Herausforderungen bei der breiten Einführung von Wasserstoff als Energiequelle ist die effiziente und kostengünstige Herstellung von Wasserstoff. In diesem Artikel werden 5 verschiedene Möglichkeiten der Wasserstofferzeugung und ihre Vor- und Nachteile kurz vorgestellt, nämlich Dampf-Methan-Reformierung (SMR), Elektrolyse, Biomasse, photoelektrochemischer Prozess (PEC) und Biowasserstoffherstellung.

Außerdem werden wir uns mit der Kategorisierung auf der Grundlage der Umweltauswirkungen sowie mit einem neuen innovativen Ansatz, dem STORMING-Projekt, befassen.


mehr zum Thema   #Methan  #Wasserstoff  #Synthesegas 


Wasserstoff ist eine vielseitige und saubere Energiequelle, die für eine Vielzahl von Zwecken genutzt werden kann, z. B. im Verkehrswesen, bei der Stromerzeugung und in industriellen Prozessen. Eine der größten Herausforderungen bei der breiten Einführung von Wasserstoff als Energiequelle ist die effiziente und kostengünstige Herstellung von Wasserstoff. In diesem Artikel werden wir kurz 5 verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung von Wasserstoff sowie deren Vor- und Nachteile vorstellen.

 

Es gibt noch mehr Möglichkeiten, und eine Möglichkeit, sie nach ihren Umweltauswirkungen zu kategorisieren, finden Sie in diesem Artikel von John Armstrong: "Das Knacken des Wasserstoff-Farbcodes". John Armstrong ist auch Autor von"Die Zukunft der Energie".

 

Diegebräuchlichste Methode zur Herstellung von Wasserstoff ist die Dampf-Methan-Reformierung (SMR).

Bei diesem Verfahren wird Methan (Erdgas) mit Wasserdampf umgesetzt, um Wasserstoff und Kohlendioxid zu erzeugen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass sie gut etabliert ist und leicht in die bestehende Erdgasinfrastruktur integriert werden kann. Der größte Nachteil ist jedoch, dass dabei Treibhausgase wie Kohlendioxid als Nebenprodukt entstehen.

 

Eineweitere Methode zur Herstellung von Wasserstoff ist die Elektrolyse von Wasser.

Bei diesem Verfahren werden Wassermoleküle durch elektrischen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der Vorteil dieser Methode ist, dass es sich um ein sauberes und erneuerbares Verfahren handelt, das keine Treibhausgasemissionen verursacht. Der größte Nachteil ist jedoch, dass es derzeit teurer ist als das SMR-Verfahren und einen erheblichen Energieaufwand erfordert.

 

Eine dritte Möglichkeit zur Erzeugung von Wasserstoff ist die Verwendung von Biomasse.

Biomasse kann durch ein als Vergasung bekanntes Verfahren in Wasserstoff umgewandelt werden, bei dem die Biomasse in Abwesenheit von Sauerstoff erhitzt wird, um ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu erzeugen, das als Synthesegas oder Syngas bezeichnet wird. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie eine erneuerbare Ressource nutzt und außerdem Wasserstoff mit geringeren Treibhausgasemissionen als das SMR-Verfahren erzeugen kann. Der größte Nachteil ist, dass das Verfahren noch nicht ausgereift und relativ teuer ist.

 

Eine vierte Methode zur Herstellung von Wasserstoff ist das photoelektrochemische Verfahren (PEC).

Bei diesem Verfahren wird die Energie des Sonnenlichts genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Vorteil dieser Methode ist, dass es sich um ein sauberes und erneuerbares Verfahren handelt, das keine Treibhausgasemissionen verursacht. Der Hauptnachteil besteht darin, dass sich die Technologie noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet und noch nicht wettbewerbsfähig mit anderen Verfahren ist.

 

Eine weitere vielversprechende Methode zur Erzeugung von Wasserstoff ist die Verwendung von Algen.

Mit Hilfe von Algen kann durch ein als Biohydrierung bezeichnetes Verfahren Wasserstoff erzeugt werden. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie eine erneuerbare Ressource nutzt und außerdem Wasserstoff mit geringeren Treibhausgasemissionen als das SMR-Verfahren erzeugen kann. Der größte Nachteil ist, dass das Verfahren noch nicht ausgereift und relativ teuer ist.

 

Innovation: Methancracking zur Erzeugung von Wasserstoff und Kohlenstoff-Nanomaterialien für Batterieanwendungen ("STORMING")

EEIP ist Partner in einem kürzlich gestarteten Projekt namens STORMING, das von der Europäischen Kommission als Forschungs- und Innovationsprojekt im Rahmen des Programms Horizont Europa finanziert wird. Dieses Projekt zielt darauf ab, bahnbrechende und innovative strukturierte Reaktoren zu entwickeln, die mit erneuerbarem Strom beheizt werden, um fossiles und erneuerbares CH4 in CO2-freies H2 und äußerst wertvolle Kohlenstoff-Nanomaterialien für Batterieanwendungen umzuwandeln.

  • Wenn Sie mehr über dieses Projekt erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an Ana Sofia Praxedes, die Kommunikationsmanagerin des Projekts.

 

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es mehrere Möglichkeiten zur Herstellung von Wasserstoff gibt, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Die Methandampfreformierung ist die gängigste und bekannteste Methode, bei der jedoch Treibhausgasemissionen als Nebenprodukt entstehen. Die Elektrolyse von Wasser ist ein sauberes und erneuerbares Verfahren, das jedoch derzeit teurer ist und viel Energie erfordert. Die Verwendung von Biomasse und Algen sowie das photoelektrochemische Verfahren sind vielversprechende Methoden zur Herstellung von Wasserstoff mit geringeren Treibhausgasemissionen, aber sie sind noch nicht ausgereift und relativ teuer. In dem Maße, wie die Technologie Fortschritte macht und die Kosten sinken, wird Wasserstoff wahrscheinlich eine immer wichtigere Rolle im globalen Energiemix spielen.