Wass - wasserstoff

Wasserstoff 1. Einleitung 2. Wofür Wasserstoff a. Transport und Speicher b. Metallhydridspeicehr c. Brennstoffzelle d.

     Sicherheit und Ökologie e. Wasserstoff für Fahrzeuge f. Projekt Afrika und co. 3. Alternativen Transport und Speicher Der in sonnenreichen Regionen erzeugte Wasserstoff und auch eventuell der Sauerstoff soll in die Ballungsgebiete zum Endverbraucher transportiert werden. Als Transportmittel kommen Tanker und Wasserstoffpipelines in Frage.

     Im Gegensatz zum Stromtransport bei dem durch den ohmschen Widerstand der Leitung bedingt Verluste auftreten, ist der Transport von gasförmigen Wasserstoff weitgehend Verlustfrei. Da Wasserstoff eine hohe Verflüchtigungsrate hat, muss es entweder in doppelwandigen Gefäßen oder in Metallhydridspeicher gelagert werden. Jedoch lässt sich Wasserstoff nicht so einfach wie Strom durch Hochspannungsleitungen transportieren, da dafür doppelwandige Leitungen nötig wären. Wasserstoff kann aber ähnlich wie Erdgas, unter hohem Druck durch Gasleitungen transportiert werden. Es gibt schon seit mehr als 40 Jahren Hochdruck- Leitungen, die zwischen verschiedenen chemischen Fabriken Wasserstoff transportieren. Aus dem Betrieb dieser Leitungsnetze lassen sich folgende Fakten erkennen: 1.

     Wasserstoff kann durch normale Stahlrohre geleitet werden, wenn diese eine innere und äußere Isolationsschicht haben. 2. Es wurden auch nach jahrelanger Benutzung keine Werkstoffschäden festgestellt, welche durch den Wasserstoff hervorgerufen wurden. 3. Es kommt erst bei hohen Druck und Temperaturen zur Versprödung des Stahls. 4.

     Je nach den Temperaturunterschieden des Gebietes durch das die Leitung liegt, müssen ausreichende Dehnungselemente eingebaut werden. 5. Für die Verteilung können eventuell auch die Erdgasleitungen genutzt werden. 6. Ein langes Rohrsystem kann zudem als Speicher dienen. Metallhydridspeicher Jedes Metall welches Wasserstoff aufnimmt und wieder abgibt ist prinzipiell als Wasserstoffspeicher geeignet.

     In der Praxis spielen aber auch der Preis und das Speichervermögen eine große Rolle. Die Hydridbildung ist ein exothermer Prozess, folglich wird beim befüllen des Speichers Wärme frei, wogegen Wärme zur Freisetzung aus dem Hydrid benötigt wird. Es gibt Metalle, welche große mengen Wasserstoff sozusagen wie ein Schwamm „aufsaugen“ und so speichern und wieder abgeben können. Der Wasserstoff kann so in einer noch höheren Dichte, als im flüssigen Zustand gespeichert werden können. Der Wasserstoff lässt sich trotz der hohen Dichte im Metallhydrid (d.h.

     Metall-Speicher ) unter niedrigen Druck beladen und entladen. Die Speicherung von Wasserstoff in Metallhydrid ist von allem Varianten die sicherste ist, da sich kein explosives Gemisch bilden kann. Durch den Einsatz von Metallhydriden lassen sich viele neue Anwendungsgebiete erschließen. So wird z.B.: der Einsatz von Metallhydriden in Autos erforscht.

     Einige Metalle die sich als Speicher eignen sind: Blei, Magnesium, Lanthan oder ein neu erforschtes Substrat aus Kohlenfasern. Dieses Substrat besitzt aus ungeklärten Gründen die Möglichkeit mehr Wasserstoff aufzunehmen, als eigentlich logisch wäre. Jedoch ist es aufwendig einen Kohlenstoffspeicher zu „befüllen“, da ein hoher Druck, viel Zeit, und eine hohe Temperatur nötig sind. Brennstoffzelle In der Brennstoffzelle wird dem Wasserstoff die Energie entzogen, so dass Strom jedoch keine Wärme entsteht. Das Problem ist H² mit o reagieren zu lassen ohne das es explodiert, dazu muss man beide Gase langsam reagieren lassen. Deshalb bleiben die beiden Gase örtlich getrennt.

     Projekt Afrika und co. Da die Sonnenscheindauer in Deutschland zu niedrig ist, das sich die Nutzung lohnen würde. Deshalb dachte man darüber nach in Afrika durch Solarzellen Strom zu gewinnen, per Elektrolyse trennen und dann das H² nach Europa weiterleiten. Dort kann es entweder in Kraftwerken oder beim Endverbraucher per Brennstoffzelle in Strom umwandeln. Das Problem ist jedoch, dass diese Leitungen sehr teuer und anfällig gegen Terroristen sind! Deshalb werden jetzt in Süd-Spanien derartige Projekte gebaut, da dort die Sonnscheindauer relativ hoch ist, und soll dann nach Deutschland, Italien, Belgien, Frankreich und Luxemburg exportiert werden. Da Spanien in Europa liegt und der EU angehört.

     Dein weiter Vorteil ist, das Solarzellen relativ unanfällig gegen Unfälle sind. Das Wort Solarzelle klingt klein, jedoch sind die heutigen Solarkraftwerke alles andere als Zwergenhaft. So steht zum Beispiel das größte Solarkraftwerk in Europa in Pellworm in Norddeutschland. Das Kraftwerk ist ein Hybridkraftwerk das bedeutet es verwendet zwei Arten der Stromgewinnung: Solarzellen und Windkraftanlagen. Das Kraftwerk ist seit 15 Jahren in Betrieb und produziert jährlich 300KW Strom. Darüber hinaus soll das Kraftwerk auf 900KW ausgebaut werden.

     Ein Atom-Kraftwerk produziert im Vergleich 660KW. Jedoch kostet der KWh Strom 0,75€- 1€. Deutschland ist Sieger und ein großes Vorbild in derartigen Kraftwerken, so steht zum Beispiel auch die größte Windmühle in Deutschland. Dennoch gibt es Nachteile wie z.B.: störende Geräusche oder eine Verschandlung der Natur.

     Das jedoch nur nebenbei. Auch für die Beheizung von Räumen ist Wasserstoff sehr geeignet, da die entstandene Wärme direkt genutzt werden kann. Alternativen Es gibt kaum Alternativen, man kann als Energiespeicher jedoch auch Pumpkraftwerke verwenden. Bei dem Verfahren wird nachts durch Schleusen Strom produziert. Mit dem Strom wird Wasser in einem Höhen gelegenen See gepumpt. Tagsüber wenn man dann viel Strom braucht, wird das Wasser abgelassen und damit Turbinen betrieben.

     Sonst gibt es nur noch Akkus die jedoch nicht genug Kapazität verfügen. Zur Energiegewinnung gibt es nur Atomkraftwerke die unabhängig von den Ressourcen sind. Es gibt jedoch noch nicht ausgereifte futuristische Pläne. Wie z.B.: Solarkraftwerke im All, der Strom soll per Laser zur Erde geschickt wird.