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Kids&Science Energie Chemische Energie Wasserstoff als Energieträger
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Energieträger Wasserstoff

Wasserstoff kommt in fast allen natürlichen Stoffen vor, aber vor allem natürlich im Wasser.

Lässt man Wasserstoff und Sauerstoff miteinander reagieren, so entsteht Wasser und Energie. Diese frei werdende Energie wird heutzutage in so genannten Brennstoffzellen genützt.

Woher kommt der Wasserstoff?

...eigentlich logisch ... wenn man Wasserstoff und Sauerstoff miteinander reagieren lassen kann, muss man auch das entstehende Wasser wieder in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen können.

...und wie geht das?

mit der Elektrolyse. So eine Anlage besteht aus zwei Kammern, die durch eine Trennwand, die man Separator nennt, voneinander getrennt sind. In jede Kammer taucht man eine Elektrode, die elektrischen Strom leitet. Das Wasser wird also durch Zufuhr von elektrischem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Man gewinnt mit größeren Anlagen rund 1000 Liter Wasserstoff in einer Stunde.

Da der Wasserstoff aus der Elektrolysezelle als Gas entweicht, gibt es mehrere Möglichkeiten den Wasserstoff zu lagern.

Die Lagerung von Wasserstoff

Es gibt zwei Arten, die zur Lagerung von Wasserstoff geeignet sind:

  • Die Druckspeicherung

    Hier wird der Wasserstoff unter höherem Druck als Normaldruck gespeichert. Man gebraucht dazu meist Gasflaschen aus Stahl, die Drücken bis 700 bar standhalten.

     

  • Als flüssiger Wasserstoff

    Um Wasserstoff flüssig zu lagern, muss er bei -253°C verflüssigt werden. Tanks, die solchen Temperaturen standhalten, nennt man Kryotanks.

 

Wie kann man den Wasserstoff energetisch nutzen?
...mit der Brennstoffzelle

In der Brennstoffzelle wird unter Herstellung von Wasser Energie gewonnen.

Die Brennstoffzelle ist in zwei Kammern geteilt. In der einen Kammer zirkuliert Wasserstoff, in der anderen Luft (Sauerstoff). Der Katalysator ionisiert den Wasserstoff und zerlegt ihn in positive Wasserstoffionen (H+) und negative Elektronen (e-). Die Wasserstoffionen dringen durch eine durchlässige Folie, womit sich die Anode (-) negativ auflädt. Auf der Kathodenseite nehmen die durch den Katalysator angeregten Sauerstoffmoleküle Elektronen auf und werden zu Sauerstoffionen. Dadurch lädt sich die Kathode (+) positiv auf. Zwischen Anode und Kathode baut sich damit eine nutzbare elektrische Spannung auf. Damit erhält man Gleichstrom, den man zum Antrieb verschiedenster Dinge verwenden kann. Der große Vorteil der Brennstoffzelle ist, dass außer Wasser keine umweltschädlichen Nebenprodukte entstehen.

Was kann man mittels einer Brennstoffzelle mit Strom versorgen?

...eigentlich fast alles. Ob Handy, Laptop oder Auto, alles kann mit Wasserstoff angetrieben werden. Wasserstoff als Energieträger wird in Zukunft viele Bereiche in unserem Leben verändern. Der Schwerpunkt der Forschung liegt bei der Entwicklung von Wasserstoffautos. Jeder große Automobilhersteller hat schon einen Prototyp eines mit Wasserstoff betriebenen Fahrzeugs hergestellt und getestet. Diese Autos werden mittels Brennstoffzelle angetrieben und haben Kryotanks statt der herkömmlichen Treibstofftanks.

Mittlerweile gibt es in ganz Europa Projekte, die das Wasserstoffauto testen, um es für jeden nutzbar zu machen. Am Flughafen München beispielsweise werden alle Busse mit Wasserstoff betrieben.

Die Vorteile der neuen Technologie liegen eindeutig bei der geringen Umweltbelastung dieser Autos, da als Abgas nur Wasser entsteht. Außerdem verursachen sie viel weniger Lärm als gewöhnliche mit Benzin betriebene Autos. Zusätzlich könnte man sich teure und sehr gefährliche Erdöltransporte sparen. Somit ist Wasser der größte und ökonomischste Energiespeicher.

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provided by Epina GmbH		 Last Update: 2004-Mär-07