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Klimasünder Wasserstoff

Wie umweltfreundlich ist Wasserstoff wirklich?

Wasserstoff gilt als der Energieträger der Zukunft, weil er als Verbrennungsrückstand lediglich Wasser hinterlässt. Das Problem ist jedoch, dass Wasserstoff auf der Erde fast nur in gebundener Form vorkommt. Bevor er als Energieträger verbrannt werden kann, muss er gewonnen werden. Das kostet natürlich zum einen Energie. Die woher kommt? Zum anderen sind einige der derzeitigen Verfahren zur industriellen Gewinnung von Wasserstoff alles andere als umweltfreundlich. Und auch das scheinbar unbegrenzte Vorkommen an Wasser auf unserem Planeten trügt zunächst

Derzeit werden fünf Methoden zur industriellen Gewinnung von reinem Wasserstoff angewandt:

  • Dampfreformierung
  • autotherme Reformierung
  • partielle Oxidation
  • Elektrolyse von Wasser
  • Kværner-Verfahren.

Bei den meisten dieser Methoden dienen Kohlenwasserstoffe als Ausgangsstoffe, also Energieträger, die endlich sind oder Treibhausgase, wie Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid als Nebenprodukt abscheiden. Allein das Kværner-Verfahren liefert als Endprodukte Wasserstoff, Wasserdampf und Kohlenstoff. Die Elektrolyse von Wasser erscheint mir langfristig der einzig gangbare und sauberste Weg.

Dampfreformierung
Ausgangsstoffe sind kohlenstoffhaltige Energieträger, wie Erdgas, Leichtbenzin, Methanol, Biogas oder Biomasse. Die Reaktion erfolgt zum Beispiel bei Erdgas in zwei Schritten.

  • Die erste Reaktion ist endotherm, dass heisst es muss zusätzliche Wärmeenergie zugeführt werden:

    CH4 + H2O <=> CO + 3 H2
  • Die zweite Reaktion ist exotherm, das heisst es wird zusätzlich Wärmeenergie freigesetzt:

    CO + H2O <=> CO2 + 3 H2

Partielle Oxidation
Hier wird zum Beispiel Methanol in Wasserstoff und und Kohlendioxid aufgespalten:

CH3OH + 0,5 O2 <=> 2 H2 + CO2.

Diese Reaktion ist exotherm. Es wird also Wärmeenergie freigesetzt, die für die autotherme Reformierung – eine endotherme Reaktion – genutzt werden kann:

CH3OH + H2O <=> 3 H2 + CO2

Kværner-Verfahren
Hier werden Kohlenwasserstoffe in einem Plasmabrenner bei 1.600 Grad in Wasserstoff und Kohlenstoff (Aktivkohle) aufgespalten. Der Vorteil ist, dass kein Kohlendioxid entsteht.

Elektrolyse aus Wasser
Die simple, alte und bewährte Methode der Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff durch elektrischen Strom ist sehr effizient und daher künftig anzustreben. Gewinnt man den Strom aus Solarenergie, Wind- oder Wasserkraft und künftig durch Kernfusion, dann wäre das die sauberste Lösung.

Die anderen oben genannten Verfahren sind meines Erachtens nur noch kurzfristig anwendbar, energieintensiv oder verlagern den Schadstoffausstoss zum Beispiel nur von der Strasse in die Werkhalle.



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