Die Zukunft der Energie: Flüssiger Wasserstoff als vielseitiger Brennstoff
23.05.2023
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Die Energiewende ist in vollem Gange und ein wichtiger Teil davon ist die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen. In diesem Zusammenhang ist flüssiger Wasserstoff eine vielversprechende Option für die Zukunft. Aber was ist flüssiger Wasserstoff, und welche Vorteile bietet er? Lesen Sie hier, wie flüssiger Wasserstoff unser Leben in Zukunft beeinflusst.
Die neue „Kohle“ des 21. Jahrhunderts?
Flüssiger Wasserstoff ist eine Form von Wasserstoff, die bei extrem niedrigen Temperaturen von etwa -253 Grad Celsius entsteht. In seiner normalen Form ist Wasserstoff ein farbloses, geruchloses und ungiftiges Gas. Geht Wasserstoff in eine flüssige Form über, ist er als Brennstoff für verschiedene Branchen denkbar.
Die Vorteile von Flüssigwasserstoff
Einer der Hauptvorteile liegt in der Energiedichte. Im Vergleich zu anderen Brennstoffen hat Wasserstoff eine viel höhere Energiedichte. Somit lässt sich eine größere Menge an Energie in kleiner Masse speichern. Darum ist Flüssigwasserstoff eine ideale Option für Einsatzmöglichkeiten, bei denen eine hohe Energiedichte erforderlich ist. Ein gutes Beispiel ist die Luft- und Raumfahrt oder das Transportwesen. Ein weiterer Vorteil von flüssigem Wasserstoff ist seine Umweltfreundlichkeit. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht lediglich Wasser als Abfallprodukt. Im Vergleich zu den Schadstoffemissionen von fossilen Brennstoffen ergibt sich hier ein enormer Vorteil. Darüber hinaus lässt sich Wasserstoff durch Elektrolyse aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonnen- oder Windenergie herstellen. Somit stellt Wasserstoff auch eine kohlenstoffarme oder sogar kohlenstofffreie Option dar. Ein weiterer Vorteil von flüssigem Wasserstoff ist seine Vielseitigkeit. Er kann in Brennstoffzellen zur Stromproduktion zum Einsatz kommen oder auch als Brennmaterial für Strom und Wärme dienen. Wasserstoff dient auch als Rohstoff in der chemischen Industrie, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen. Bedeutende Beispiele sind hier Ammoniak für die Düngemittelproduktion oder Methanol als Brennstoff für Fahrzeuge.
Wie produziert und lagert man flüssigen Wasserstoff?
Aufgrund seiner extrem niedrigen Temperatur muss flüssiger Wasserstoff konstant bei sehr niedrigen Temperaturen bleiben. Nur so lässt sich der flüssige Zustand aufrechterhalten. Für genau dieses Problem gibt es sogenannte „Unterkühler“. Dabei handelt es sich um ein Gerät, das die Temperatur von Flüssigkeiten oder Gasen auf sehr niedrige Temperaturen reduziert.
Der Einsatz von flüssigem Wasserstoff bringt jedoch einige Herausforderungen mit sich. Zum einen erfordert die Handhabung von flüssigem Wasserstoff äußerste Vorsicht und spezielle Ausrüstung, wie beispielsweise Unterkühler. Außerdem ist der Aufwand für das Kühlen von flüssigem Wasserstoff sehr hoch. Das große Potenzial hinter Wasserstoff trotzt jedoch diesen Herausforderungen. Aus diesem Grund laufen Forschung und Entwicklung auf Hochtouren.
Flüssigwasserstoff im Alltag
Ein Bereich, in dem flüssiger Wasserstoff eine große Rolle spielen könnte, ist der Transportsektor. Brennstoffzellenfahrzeuge, die mit Wasserstoff fahren, bieten eine emissionsfreie Alternative zu herkömmlichen Fahrzeugen, die fossile Brennstoffe verbrauchen. Obwohl Elektrofahrzeuge mit Batterien bereits auf dem Markt sind, haben Brennstoffzellenfahrzeuge den Vorteil, dass sie eine größere Reichweite haben. Flüssiger Wasserstoff kann auch in anderen Verkehrsmitteln wie Flugzeugen und Schiffen als umweltfreundlicher Brennstoff dienen.
Wasserstoff: Die Lösung für die Energiekrise?
Bei der Stromerzeugung durch Brennstoffzellen entsteht Elektrizität direkt durch die Umwandlung von Wasserstoff. Als einziges Abfallprodukt entsteht dabei Wasser. Es bleiben keine giftigen Dämpfe oder Elektroschrott übrig! Flüssiger Wasserstoff könnte tatsächlich als Brennstoff in Kraftwerken dienen, um eine saubere Energieproduktion zu ermöglichen.
Wie bereits erwähnt, setzt die chemische Industrie auf flüssigen Wasserstoff, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen. Neben Düngemitteln und Brennstoffen nutzt man flüssigen Wasserstoff auch in der Halbleiterindustrie. Hier werden Prozessgase wie Stickstoff und Argon effektiv gekühlt.
Wasserstoff am Wendepunkt
Insgesamt bietet flüssiger Wasserstoff viele Vorteile als Brennstoffoption für die Energiewende. Er hat eine hohe Energiedichte, ist umweltfreundlich und vielseitig einsetzbar. Der Einsatz und die Kühlung von flüssigem Wasserstoff erfordern jedoch besondere Vorsichtsmaßnahmen und spezielle Ausrüstung. Das große Potenzial von Wasserstoff für die Energiewende steht aber über diesen Herausforderungen. Egal ob für Automobile, die Stromerzeugung oder die chemische Industrie, Wasserstoff ist auf dem Vormarsch.