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Waterstofopslag
Hochdruck-Wasserstofftank

Wasserstoffspeicherung beschreibt die Methodik zu Wasserstoffgas (H2) freigegeben und wieder verwendet werden. Dafür gibt es verschiedene Methoden, wie die Anwendung hoher Drücke und sehr niedriger Temperaturen (flüssiger Wasserstoff) im Wasserstofftanks. In der Industrie erfolgt die Lagerung heute oft unter hohem Druck. Ein Großteil der Forschung konzentriert sich jedoch auf Chemikalien, die H . enthalten2 absorbieren und auch durch Erhitzen wieder freisetzen können.

Wasserstoffspeicherung ist ein wichtiges Thema in der Wasserstoffwirtschaft. Gefragt sind vor allem leichte, kompakte Komponenten zur Speicherung von Wasserstoff im Hinblick auf portable oder mobile Anwendungen. Vergleiche das mit Kohlenwasserstoffe die als Kraftstoff in Tanks und Gasflaschen gelagert werden. Erdgas wird beispielsweise auch in flüssiger Form (stark gekühlt) transportiert. Mit der aktuellen Technologie ist es jedoch schwierig, Wasserstoffgas zu speichern oder zu transportieren. Dies liegt daran, dass Wasserstoffgas im Vergleich zu wenig Energie pro Volumeneinheit liefert Butangas oder Propangas. Daher wird ein größerer Tank benötigt, um die gleiche Energiemenge in Wasserstoffgas zu transportieren. Wasserstoffgas kann nicht in flüssigem Zustand bleiben, indem es nur unter hohem Druck gehalten wird.

Wasserstoff als Treibstoff

Wasserstoff ist ein vielversprechendes Medium für die Speicherung und den Transport von Energie. Dies liegt daran, dass nur bei der Umwandlung von Wasserstoffgas in Energie Wasser als Reaktionsprodukt freigesetzt. Bei der Verbrennung produzieren Kohlenwasserstoffe auch das Treibhausgas CO2. Im Hinblick auf die globale Erwärmung ist es daher sinnvoll, zu erforschen, wie Wasserstoff gespeichert werden kann.

Lagerung unter Druck

Eine häufig verwendete Methode zur Speicherung von Wasserstoff in a Wasserstofftank das Volumen zu verringern bedeutet, den Druck des Wasserstoffgases zu erhöhen. Dazu werden Drücke von 200, 350 oder 700 verwendet Bar. Ein Nachteil dieser Speichermethode ist, dass durch die Komprimierung von 6%[1] Energie geht bei der Verwendung von a . verloren ionischer Kompressor oder Kolbenkompressor.

Unterirdische Wasserstoffspeicherung

Unterirdische Wasserstoffspeicherung ist die Praxis des Speicherns Wasserstoffgas im Untergrund Höhlen,[2]Salzstöcke und erschöpft Öl- und Gasfelder. Große Mengen gasförmigen Wasserstoffs werden von ICI seit vielen Jahren problemlos in unterirdischen Höhlen gespeichert.[3] Der Strombedarf für die komprimierte Wasserstoffspeicherung bei 200 bar beträgt 2,1 % des Energieinhalts.[4]

Kryogene Lagerung

Die Dichte von Wasserstoff kann auch um . erhöht werden kryogen Lagerung bei einer Temperatur von < 20,28 K (–252,87 °C). Auch in diesem Fall müssen Lagertanks sehr robust und isoliert sein. Das würde auch viel Forschung und Geld erfordern. Das Space Shuttle wurde mit einem externen kryogenen Speichertank gestartet, der die Triebwerke des Shuttles mit flüssigem Wasserstoff versorgte. Der Prozess zur Verflüssigung von Wasserstoff benötigt etwa ein Viertel der im Wasserstoff gespeicherten Energie.

Metallhydride

Enthält Metallhydride Zwischenräume in denen Wasserstoffgas absorbiert werden kann. Das Element Palladium wird beispielsweise verwendet, um Wasserstoffgas aufzunehmen und freizugeben, wodurch das Gas gereinigt wird. Palladium kann bis zum 900-fachen seines eigenen Volumens an Wasserstoff aufnehmen. Als Gas ist Wasserstoff leicht komprimierbar und das Maß „das Vielfache seines Eigenvolumens“ ist nicht wirklich aussagekräftig. Deshalb ist es vorzuziehen, die Speicherfähigkeit eines Stoffes in Prozent seiner eigenen Masse auszudrücken. Magnesiumverbindungen Sie können beispielsweise 6 % ihrer Masse an Wasserstoff aufnehmen und bei Raumtemperatur wieder abgeben. Kürzlich wurde auch gezeigt, dass es stickstoffhaltige Verbindungen gibt, die 10 % ihrer Masse an Wasserstoff aufnehmen können.

Wenn Wasserstoff gespeichert wird, kann mit Wasserstoff eine Verbindung gebildet werden als Anion.

Nanofasern

Eine neuere Möglichkeit, Wasserstoff zu speichern, ist die Verwendung von Kohlenstoffnetzwerken mit Partikeln von 10 bis 30 Nanometer groß.

Externe Links

Mediendateien zu diesem Thema finden Sie auf der Seite Wasserstoffspeicherung auf Wikimedia Commons.