11. November 2020 durch Steve Hanley
Wenn wir unsere monatlichen Mitarbeiterversammlungen um abhalten CleanTechnica Hauptquartier tief in der Sangre de Christo Berge diskutieren wir selten über Wasserstoff. Da Wasserstoff mit praktisch jedem Element im Periodensystem sehr starke chemische Bindungen eingeht, kommt er in der Natur nicht in seiner reinen Form vor. Um es zu bekommen, muss man viel Energie verbrauchen, um diese Bindungen zu lösen und dann einen Weg zu finden, es zu speichern und zu transportieren. Unser Fokus lag schon immer auf dem Transportwesen, und es besteht kein Zweifel daran, dass Wasserstoff beim Antrieb von Autos und leichten Lastwagen weit hinter dem Strom zurückbleibt.
Bildnachweis: HYBRIT
Eine DC-Hochgeschwindigkeits-EV-Ladestation kostet etwa 300.000 US-Dollar. Eine Wasserstofftankstelle kostet zehnmal so viel und die meisten, die es gibt, funktionieren nicht die Hälfte der Zeit. Es ist schön und gut zu sagen, dass ein Auto mit Wasserstoffantrieb ungefähr zur gleichen Zeit betankt werden kann, wie es erforderlich ist, um Benzin in den Tank eines herkömmlichen Fahrzeugs zu füllen, aber wenn Sie keine Tankstelle finden und das verdammte Ding nicht Arbeit, wenn Sie dort ankommen, was ist der Sinn? Außerdem wird niemand jemals eine Wasserstoffdüse an der Wand der Familiengarage hängen lassen.
Dennoch hat Wasserstoff wichtige Anwendungen in der Industrie. Es kann in der Stahlherstellung zur Herstellung von emissionsfreiem Stahl verwendet werden. Dies könnte auch die Antwort auf die Emissionen sein, die aus den Schornsteinen von Frachtschiffen und Eisenbahnlokomotiven entstehen. Beim CleanTechnicaMöglicherweise müssen wir unsere Position zu Wasserstoff überdenken, da Berichte darüber in den Nachrichten in unser hochmodernes Operationszentrum eingehen, das in der Ferne den Purgatoire Peak überblickt.
Das Interesse an Wasserstoff wächst
Gegenwärtig wird der meiste Wasserstoff für die kommerzielle Verwendung aus Erdgas gewonnen, das wiederum durch Fracking erzeugt wird. Es wird normalerweise als grauer Wasserstoff bezeichnet, da mit seiner Herstellung zwar keine emissionsfreie Energie verbunden ist, jedoch viele Treibhausgasemissionen entstehen. Sogenannter grüner Wasserstoff wird dagegen durch Leiten eines elektrischen Stroms durch Wasser hergestellt. Wenn der Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt, entstehen bei der Herstellung des Wasserstoffs keine Emissionen und bei seiner Verwendung keine – ein echter Gewinn für die Umwelt.
Natürlich weisen die meisten Menschen – einschließlich Elon Musk – schnell darauf hin, dass die Stromerzeugung zur Elektrolyse von Wasserstoff, der dann in Brennstoffzellen zum Antrieb von Fahrzeugen verwendet wird, nicht so effizient ist wie die Stromerzeugung und die direkte Stromversorgung von Fahrzeugen Sie haben recht. Jedes Mal, wenn Energie von einer Form in eine andere umgewandelt wird, entstehen Verluste. Je mehr Transformationen es gibt, desto mehr Verluste treten auf.
Aber erneuerbarer Strom muss dort ankommen, wo er genutzt wird, bevor er etwas Gutes bewirken kann. Theoretisch können Solarenergie und Windparks in städtischen Umgebungen errichtet werden, möglicherweise durch Aufstellen von Sonnenkollektoren und Windturbinen auf jedem Dach. In der Praxis werden Solar- und Windkraftanlagen jedoch häufig in weit entfernten, weitläufigen Räumen errichtet aus Städten. Oft sind keine Hochspannungsübertragungsleitungen verfügbar, um diesen Strom dorthin zu bringen, wo er benötigt wird. Selbst wenn dies der Fall ist, muss der Strom an einem Ende in Gleichstrom umgewandelt und am anderen Ende wieder in Wechselstrom umgewandelt werden. Solche Umwandlungen führen unweigerlich dazu, dass ein Teil des Stroms verschwendet wird.
In der Theorie schlägt Elektrizität also Wasserstoff. In der Realität können jedoch praktische Überlegungen die theoretischen Berechnungen überwiegen. Wasserstoff ist in der Tat nur eine weitere Batterie, die mit herkömmlichen Mitteln wie Pipelines oder über Straßentankwagen von Ort zu Ort bewegt werden kann (vorausgesetzt, die Tendenz zum Entweichen über verfügbare Mittel ist enthalten). Und keine Elektrizitätsmenge kann die Reduktionsmittel ersetzen, die zur Umwandlung von Eisenerz in Stahl benötigt werden.
Gemäß Wissenschaftlicher AmerikanerAustralien will Wasserstoff exportieren, der durch die Nutzung der reichlich vorhandenen Solar- und Windkraft dieses Landes erzeugt wird. Chile hat Pläne für Wasserstoff im trockenen Norden des Landes, wo es reichlich Solarstrom gibt, und China beabsichtigt, bis 2030 eine Million Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge auf der Straße zu haben. Ähnliche Projekte laufen derzeit in Südkorea, Malaysia, Norwegen und den USA Der US-Bundesstaat Kalifornien arbeitet daran, Busse mit fossilen Brennstoffen bis 2040 auslaufen zu lassen. Die Europäische Kommission hat kürzlich eine Wasserstoffstrategie für 2030 veröffentlicht, die eine Erhöhung der Wasserstoffkapazität von heute 0,1 Gigawatt auf 500 Gigawatt bis 2050 vorsieht. Nehmen Sie all diese Trends zusammen und Sie werden verstehen, warum Goldman Sachs prognostizierte Anfang dieses Jahres, dass dieser grüne Wasserstoff bis 2050 zu einem 12-Billionen-Dollar-Markt werden wird.
Australien könnte weltweit führend bei Wasserstoff sein
Anerkennung: CSIRO
Die Physikerin Dr. Cathy Foley, die mit Australiens hoch angesehenem Mitglied verbunden ist Commonwealth-Organisation für wissenschaftliche und industrielle Forschung wird am 1. Januar 36 Jahre lang Chefwissenschaftler für Australien und ersetzt Alan Finkel, einen Anwalt für Erdgas. Foley ist derzeit Chefwissenschaftler bei CSIRO.
"Natürlich möchte ich, dass Australien eine emissionsarme Wirtschaft ist, aber ich möchte, dass wir weltweit führend bei erneuerbaren Energien wie Wasserstoff sind, und ich höre von der Regierung, dass sie dasselbe wollen", erzählt sie Der Wächter. "Wir müssen so schnell wie möglich vorankommen und alle Instrumente einsetzen, um die Emissionen zu senken, und dabei mutig und ehrgeizig sein." Ein Teil ihrer Mission wird darin bestehen, wissenschaftliche Erkenntnisse zusammenzustellen und zu kuratieren, um eine mögliche rasche Abkehr von fossilen Brennstoffen zu einer emissionsarmen Wirtschaft zu steuern.
Das sonnenverwöhnte Australien hat das Potenzial, wahnsinnige Mengen erneuerbarer Energie zu erzeugen, kann diese Energie jedoch nur über teure Unterseekabel exportieren. Aber es könnte diese reichlich vorhandene Energie nutzen, um grünen Wasserstoff herzustellen und ihn in Länder auf der ganzen Welt zu versenden.
Die Morrison-Regierung war mit der Idee der erneuerbaren Energien oder der Reduzierung der CO2-Emissionen nicht einverstanden, und das ist freundlich. Aber Dr. Foley sagt: „Die (Wissenschaftsministerin Karen Andrews) und die Premierministerin sagten, sie wollen sicherstellen, dass es unabhängige Informationen gibt, die so unvoreingenommen wie möglich sind – sie sammeln wissenschaftliche Informationen von überall, wo sie zu einem Thema oder einer Frage benötigt werden, und geben sie dann offen und furchtlose Ratschläge, um das Problem zu lösen
Foley weist darauf hin, dass Fehlinformationen zu Themen wie der Wissenschaft über den Klimawandel ein Problem darstellen, da soziale Medien auswählen können, welche Informationen und Beweise verbreitet werden. Sie glaubt, dass das Land eine Kampagne braucht, um der Öffentlichkeit zu helfen, den wissenschaftlichen Prozess zu verstehen, und begrüßt die Schritte, die Social-Media-Plattformen unternehmen, um Beiträge zu kennzeichnen, die Fehlinformationen enthalten. "Ich denke, dass (soziale Medien) eine wichtige Rolle dabei gespielt haben, dass Fehlinformationen leicht zugänglich sind und ein Eigenleben führen", hofft sie und hofft, dass soziale Medien jetzt "die wilden Teenagerjahre durchlaufen haben" und jetzt "eine gewisse Reife entwickeln". Die Jury ist sich noch nicht einig, Dr.Foley.
Das wegnehmen
Wir werden in den kommenden Monaten und Jahren viel mehr über grünen Wasserstoff hören, sowohl als Antriebsquelle für die Schifffahrt als auch als Ersatz für Reagenzien in der Industrie, die derzeit aus fossilen Brennstoffen gewonnen werden. Der Beweis für den Pudding ist der hier bei CleanTechnica Wir haben gerade zum ersten Mal eine Kategorie „Wasserstoff“ zu unserem Story-Aufgabenblatt hinzugefügt. Wir werden uns von nun an eingehend mit dem Thema befassen.
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Über den Autor
Steve Hanley Steve schreibt über die Schnittstelle zwischen Technologie und Nachhaltigkeit in seinen Häusern in Florida und Connecticut oder anderswo, wo ihn die Singularität führen könnte. Du kannst ihm folgen Twitter aber nicht auf Social-Media-Plattformen, die von bösen Overlords wie Facebook betrieben werden.