Die Batterie der Zukunft? Wasserstoff in fester Form.

01 06 2013 | Dominik | Kategorie: Serienreifes | 0 Kommentare

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[Eine “Wasserstoff-Scheibe”, Bild: McPhy energy]

Die Idee, Wasserstoff in fester Form zu speichern und nutzbar zu machen, existiert bereits seit den 1970er Jahren. Aber erst die Entwicklung von Nano-Partikeln macht aus den wissenschaftlichen Gedankenspielen praxistaugliche und nutzbare Energie.

Dass Wasserstoff als Energieträger der Zukunft  taugt, scheint unbestritten. Das flüchtige Element aber in eine praktikable, alltagstaugliche und sichere Form zu bringen, ist bzw. war eine der Herausforderungen der Ingenieure. Prinzipiell gibt es drei Möglichkeiten, Wasserstoff zu speichern: verflüssigt in einem Tank, gasförmig oder eben in fester Form. Damit Wasserstoff flüssig bleibt, muss er aber aufwendig gekühlt werden – auf etwa -250 Grad Celsius. Für die (auto)mobile Anwendung also eher unpraktisch, da 30 Prozent der im Wasserstoff gespeicherten Energie für die Kühlung benötigt würden. Beim gasförmigen Transport steht der Wasserstoff unter hohem Druck – aktuell sind etwa 700-800 bar möglich – was enorm feste und somit vergleichsweise schwere Tanks nötig macht. Diese Methode findet deshalb eher in großen und ohnehin schweren Fahrzeugen wie Bussen Verwendung.

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[Im Labor von McPhy, Bild: McPhy energy]

Als Königsweg galt Forschern lange, was den französischen Physikern von McPhy energy jetzt gelungen ist: Wasserstoff in fester Form zu speichern. Als Basis für die „Wasserstoff-Scheiben“ dienen verschiedene Metallhydride, im Fall von McPhy hauptsächlich Magnesiumhydrid, das ist an sich schon verhältnismäßig leicht. Der Wasserstoff wird mit leichtem Druck (10 bar)  eingepresst. Die Speicher-Scheibe muss dann zum Entladen in einer Brennstoffzelle lediglich unter Druck (2bar) leicht erwärmt werden. Vorteil der Speicherung in festen Stoffen: Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren ist hier eine wesentlich höhere Energiedichte möglich – mehr als doppelt so viel wie bei gasförmiger Speicherung und immerhin das etwa 1,5-fache wie bei flüssiger Speicherung. Weiteres Plus: Durch die Bindung im Metall sind die Feststoffspeicher sicherer als ihre bisherigen Alternativen, denn hier wird weder mit hohen Drücken noch extremen Temperaturen gearbeitet.

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[Hier werden die “Wasserstoff-Scheiben” gepresst., Bild: McPhy energy]

Vor dem Hintergrund eines stetig wachsenden Bedarfs und somit auch Marktes ist diese Technologie möglicherweise ein kleiner Wegbereiter. Und ganz nebenbei setzt McPhy auch noch auf eine umweltfreundliche Form der Wasserstoffherstellung. Denn: So umweltfreundlich Wasserstoff als Energieträger für nachhaltige Mobilität auch sein mag, seine Produktion ist es oft nicht! Für jedes Kilo Wasserstoff können bis zu 10 Kilo CO2 in die Atmosphäre gepumpt werden – in der CO2-Bilanz dann nicht mehr ganz so rosig. So emittiert beispielsweise Frankreich elf Millionen Tonnen CO2 allein durch die Produktion von Wasserstoff –  immerhin zwei Prozent des Gesamtausstoßes und das, obwohl nur wenige Tausend Menschen überhaupt Wasserstoff nutzen. Grund dafür: Herstellungsverfahren, die mit extremen Temperaturen und somit hohen Energiebedarfen arbeiten. McPhy nutzt das Prinzip der Wasserelektrolyse, bei der die benötigte Energie aus Windkraft- und Solaranlagen stammt.

 


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