Probleme mit grünem Wasserstoff

Zukunft des Wasserstoffs

Grüner Wasserstoff ist eine Form von Wasserstoff, die durch einen Prozess namens Wasserelektrolyse hergestellt wird, der Strom aus erneuerbaren Quellen wie Solar- oder Windkraft nutzt. Diese Technologie gilt als vielversprechende Alternative zu fossilen Brennstoffen, da die Produktion von grünem Wasserstoff nahezu kohlenstofffrei erfolgt. Es gibt jedoch einige Probleme mit grünem Wasserstoff Dies muss berücksichtigt werden, um es als offizielle Alternative zu fossilen Brennstoffen zu betrachten.

In diesem Artikel informieren wir Sie über die Hauptprobleme von grünem Wasserstoff, seine Eigenschaften, Vor- und Nachteile.

Produktion von grünem Wasserstoff

erneuerbare Energien

Wasserstoff hat die Fähigkeit, Energie zu speichern, die bei Bedarf genutzt werden kann. Das ist nichts Neues. Aber Wasserstoff ist nicht allein auf der Erde. Es verbindet sich immer mit anderen Molekülen und bildet Elemente. Das einfachste: Wasser und seine bekannte Summenformel H2O. Zwei Wasserstoffatome sind an ein Sauerstoffatom gebunden.

Es kommt aber auch in fossilen Brennstoffen wie Methan oder Flüssigöl vor. Im Augenblick, 99 % des Wasserstoffs in Spanien stammen aus diesen Fossilien. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur verursacht die weltweite Beschaffung von Wasserstoff jedes Jahr etwa 900 Millionen Tonnen Kohlendioxidemissionen.

Um Wasserstoff aus einem sauberen Ausgangsstoff wie Wasser zu gewinnen, ist es notwendig, ihn mit elektrischem Strom zu versorgen, um seine Elemente zu trennen und den Wasserstoff isoliert zu halten. Stammt der im Elektrolyseprozess genutzte Strom aus erneuerbaren Quellen, etwa Sonnenkollektoren oder Windmühlen, spricht man von grünem Wasserstoff. Durch die Freisetzung der gespeicherten Energie stößt es keine Treibhausgase aus. Daher wird die Klimakrise in gutem Glauben angegangen.

Energiespeicher

Wird der von Photovoltaikparks oder Windkraftanlagen erzeugte Strom zur Herstellung von wasserabgetrenntem Wasserstoff genutzt, dient dieser als Treibstoff. Mit anderen Worten: Diese Energie (Strom) geht bei der Erzeugung weder verloren noch wird sie verbraucht: Wasserstoff kann dann mit der richtigen Technologie durch Motoren, Maschinen oder Batterien freigesetzt werden.

Das Ministerium für ökologischen Wandel betont, dass seine Rolle als saisonaler Speicher angesichts der Nutzung überschüssiger erneuerbarer Energie in einem zunehmend erneuerbaren Stromsystem von entscheidender Bedeutung sein wird. Dies wird eine der Lösungen zur Steuerung der Stromproduktion sein, wenn erneuerbare Ressourcen chronisch knapp sind.

Probleme mit grünem Wasserstoff

Probleme mit grünem Wasserstoff in der Produktion

Das Problem müssen die Kosten und die Schwierigkeit der Produktion sein. Erstens: Obwohl Wasserstoff eines der am häufigsten vorkommenden Elemente auf der Erde ist, ist er nicht ohne weiteres verfügbar, da er in der Natur nicht isoliert vorkommt, sondern vielmehr Es wird aus anderen wasserstoffhaltigen Stoffen wie Wasser, Kohle und Erdgas hergestellt. Der ideale Weg, es herzustellen, wäre, es direkt aus Wasser (das in 70 % der Erdoberfläche vorhanden ist) durch einen Prozess namens Elektrolyse zu gewinnen, der aus der Zersetzung von Wassermolekülen (H2O) besteht, die in Sauerstoff (O2) zerlegt werden. und Wasserstoff (H2).

Dies ist jedoch in der Regel ein teurer Prozess, der viel Strom (in den meisten Fällen nicht aus erneuerbaren Quellen) benötigt, um die Elektrolyseure zu betreiben. Die Schwierigkeit, 100 % sauberen Wasserstoff zu erhalten, hat die Hersteller dazu veranlasst, die resultierenden Produkte nach ihrem nachhaltigen Wert zu klassifizieren. Somit ist grauer Wasserstoff, der derzeit am weitesten verbreitet ist, am wenigsten umweltfreundlich, da für seine Herstellung weiterhin fossile Brennstoffe erforderlich sind.

Als Alternative benötigt „blauer oder kohlenstoffarmer Wasserstoff“ immer noch fossile Brennstoffe, stößt jedoch weniger Kohlenstoff aus, da dieser durch einen Prozess entfernt wird, der als „Abscheidung und Speicherung“ bekannt ist. Die grünste Option ist „grüner Wasserstoff“, der aus erneuerbaren Energien hergestellt wird. eine 100 % nachhaltige Alternative, aber die am wenigsten verbreitete auf dem Markt.

Wie viel kostet die Herstellung von Wasserstoff?

Eine kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlichte Studie hat sich zum Ziel gesetzt, die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus Strom (durch Elektrolyse) zu quantifizieren, um festzustellen, ob es sich um eine kommerziell realisierbare Alternative handelt. Dazu sammelten die Forscher Daten zu Kosten und Preisen von Wasserstoff und verglichen diese mit Strompreisen am Großhandelsmarkt und Ganzjahresdaten zur Windstromerzeugung in Deutschland und den USA.

Er kam zu dem Schluss, dass ein Hybridsystem (das Wasserstoff aus erneuerbaren Energien erzeugt, typischerweise Wind oder Sonne) ab 3,23 Euro pro Kilogramm könnte es rentabel sein. Dieselbe Studie stellt jedoch fest, dass die Kosten für Elektrolyseure dramatisch sinken, was die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen erheblich senken könnte, was im Hinblick auf die Energienachhaltigkeit „ganze anderthalb Jahrzehnte“ bedeutet.

Tatsächlich ist es laut Javier Bray, Präsident des spanischen Wasserstoffenergieverbandes, bereits vollständig machbar. Die Elektrolyse ist weltweit die zweite Methode zur Herstellung von Wasserstoff im industriellen Maßstab. Darüber hinaus handelt es sich um eine saubere Methode, deren Kosten direkt proportional zum bei der Herstellung verwendeten Strom sind. Für den Experten, Werte unter 2,5 Cent pro kWh führen zu Preisen von etwa 2,5 Euro pro Kilogramm, was es zu einer praktikablen Lösung für die Dekarbonisierung von Sektoren wie Industrie, Verkehr oder Energie macht.

Vorteil

Probleme mit grünem Wasserstoff

Obwohl es derzeit das am wenigsten produzierte Produkt auf dem Markt ist, bietet es große Vorteile, die in seinem großen Potenzial liegen:

  • Emissionsminderung: Bei der Herstellung und Nutzung von grünem Wasserstoff werden weder Kohlendioxid noch andere lokale Schadstoffe emittiert, was direkt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen beiträgt und im Kampf gegen den Klimawandel hilft.
  • Effiziente Energiespeicherung: Grüner Wasserstoff lässt sich leicht speichern und ist daher eine attraktive Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energie in Zeiten geringer Nachfrage und hoher Erzeugung.
  • zahlreiche Anwendungen: Es kann zum Antrieb von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen, als Brennstoff für Stromgeneratoren in der Industrie und als Rohstoff bei der Herstellung von Chemikalien und Düngemitteln verwendet werden.
  • Energieunabhängigkeit: Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen für seine Produktion reduziert grüner Wasserstoff die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen und die mit diesen nicht erneuerbaren Ressourcen verbundenen Preisschwankungen.
  • Sauberer Kraftstoff für die Industrie: Grüner Wasserstoff bietet eine saubere und nachhaltige Kraftstoffoption für die Industrie, reduziert so seine Umweltauswirkungen und trägt zum Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft bei.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Probleme des grünen Wasserstoffs, seine Eigenschaften und die Vorteile erfahren können, die er hat.


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