Vorteile und Nachteile von Wasserstoffenergie

Da die Kohlenstoffemissionen unserer Gas- und Ölkessel zur globalen Erwärmung und zum nachfolgenden Klimawandel beitragen, hat sich die Aufmerksamkeit der Welt auf die Suche nach alternativen Heizungs- und Energiesystemen gelenkt. Wir müssen Energiequellen finden, die erneuerbar sind und/oder keine schädlichen Schadstoffe produzieren. Eine mögliche Lösung ist Wasserstoffenergie, aber obwohl es unserer Atmosphäre nicht schadet, ist es nicht unbedingt eine einfache Lösung. Hier untersuchen wir die wichtigsten Vor- und Nachteile von Wasserstoffenergie und wie sie theoretisch für den Antrieb unserer Zukunft genutzt werden könnte.

Was ist Wasserstoff?

Unser Universum besteht aus einer Vielzahl verschiedener Komponenten, von denen jede ihre eigene Rolle im empfindlichen Gleichgewicht des Ökosystems unseres Planeten spielt. Die am weitesten verbreiteten Komponenten sind Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff, wobei Wasserstoff 75% des Universums ausmacht und die Grundlage für einen Großteil des Lebens unseres Planeten bildet. Wasserstoff kommt in fast allen Pflanzenstoffen und in Wasser vor. Die Sonne besteht auch aus viel Wasserstoff, ist aber so leicht, dass sie durch die Hitze der Sonnenstrahlen von der Erdoberfläche verdampft.

Wasserstoff ist das einfachste aller unserer Elemente, das nur aus einem Proton und einem Elektron besteht. Dies bedeutet, dass es in den meisten Szenarien nicht alleine existiert, sondern mit anderen Elementen kombiniert wird (z.g. Wasser oder H2O ist 2 Teile Wasserstoff zu einem Teil Sauerstoff). Wasserstoff ist jedoch eine saubere Energiequelle, die, wenn wir sie aus Wasser, Erdgas oder Biomasse gewinnen können, zur Stromversorgung und Beheizung unserer Gesellschaften verwendet werden kann.

Erfahren Sie mehr über die Rentabilität der Verwendung von Wasserstoff anstelle von Erdgas in unseren Kesseln in Wasserstoffkesseln: Eine Alternative zur Gaszentralheizung?

Wie gewinnen wir Wasserstoff?

Es gibt zwei Methoden, um Wasserstoff zu extrahieren: Elektrolyse oder Dampf-Methan-Reformierung.

Bei der Elektrolyse wird ein hoher Strom von Elektrizität durch Wasser geleitet, um die Sauerstoff- und Wasserstoffatome zu trennen.

Es klingt einfach genug, aber dies ist aufgrund der benötigten Strommenge ein kostspieliger Prozess, und um den Strom zu erzeugen, werden fossile Brennstoffe (z. B. Erdgas, Öl oder Kohle) verbrannt, was Kohlenstoffemissionen erzeugt. Wenn der bei der Elektrolyse verwendete Strom jedoch über Sonnenkollektoren, Windparks oder Wasserkraft gewonnen wird, können wir diese Kohlenstoffemissionen vermeiden.

Dampf-Methan-Reformierung ist der Prozess der Trennung von Kohlenstoff und Wasserstoff in Methan. Es ist die derzeit am häufigsten verwendete Methode, da Wasserstoff in großen Mengen extrahiert werden kann, jedoch zur Emission von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid führt. Beide Gase sind schädlich für unsere Atmosphäre und werden zur globalen Erwärmung beitragen.

Es ist jedoch möglich, den bei der Herstellung von Wasserstoff emittierten Kohlenstoff mit Carbon Capture Storage (CSS) -Systemen abzufangen, die verhindern würden, dass der Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Vorteile der Wasserstoffenergie

Wasserstoff ist erneuerbar

Wasserstoff ist eine erneuerbare Energiequelle, was bedeutet, dass es uns nicht ausgehen kann, zumindest nicht auf einer menschlichen Zeitskala. Es ist eine reiche Energiequelle, die überall um uns herum ist.

Wasserstoff ist eine saubere Energiequelle

Wenn wir Wasserstoff verbrennen, werden keine schädlichen Nebenprodukte in die Atmosphäre freigesetzt. Sobald Wasserstoff als Energiequelle verwendet wurde, kann er in Trinkwasser für Astronauten umgewandelt werden.

Wasserstoffenergie ist nicht giftig

Wasserstoff schädigt die menschliche Gesundheit im Gegensatz zu Kernenergie oder Erdgas nicht.

Wasserstoffenergie ist hocheffizient

Wasserstoff ist unglaublich energiedicht und kann viel Strom liefern. Es ist 3-mal leistungsfähiger als die meisten fossilen Brennstoffquellen, so dass weniger Wasserstoff benötigt wird, um die gleichen Aufgaben zu erfüllen. Aus diesem Grund wird Wasserstoff in der Weltraumforschung zum Betanken von Raumschiffen, Flugzeugen, Booten, Autos und Brennstoffzellen verwendet.

Nachteile der Wasserstoffenergie

Wasserstoff ist flüchtig

Aufgrund seines hohen Energiegehalts ist Wasserstoffgas eine leicht entzündliche und flüchtige Substanz, die es zu einem riskanten Brennstoff macht.

Wasserstoffenergie ist teuer in der Herstellung

Sowohl die Dampf-Methan-Reformierung als auch die Elektrolyse sind teure Prozesse, die viele Länder daran hindern, sich zur Massenproduktion zu verpflichten. Forschung und Versuche sind im Gange, um einen billigen und nachhaltigen Weg zu finden, genug Wasserstoff zu produzieren, ohne mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre zu bringen.

Wasserstoffenergie ist schwer zu speichern

Wasserstoff ist ein viel leichteres Gas als Benzin, was es schwierig macht, es zu speichern und zu transportieren. Um es speichern zu können, müssen wir es zu einer Flüssigkeit komprimieren und bei niedriger Temperatur lagern. Der hohe Druck, der benötigt wird, um Wasserstoff zu speichern, macht es schwierig, ihn in großen Mengen zu transportieren.

Wasserstoff kann gefährlich sein

Wasserstoff ist unglaublich entzündlich, was ihn zu einem gefährlichen Kraftstoff macht, wenn er nicht richtig gehandhabt wird. Wasserstoff riecht auch nicht, daher sind Sensoren erforderlich, um Lecks zu erkennen.

Könnte Wasserstoff in der Hausheizung verwendet werden?

Derzeit ist die überwiegende Mehrheit der britischen Haushalte auf fossile Heizsysteme wie Erdgas- und Ölkessel angewiesen. Um unsere Kohlenstoffemissionen im Einklang mit den Regierungszielen zu reduzieren und den Klimawandel zu bekämpfen, müssen wir die Art und Weise ändern, wie wir unsere Häuser heizen. Eine der möglichen Lösungen besteht darin, das Gas, mit dem wir 84% der britischen Haushalte heizen, von Erdgas auf Wasserstoff umzustellen. Die Theorie besagt, dass wir, anstatt große Umwälzungen und Kosten zu verursachen, indem wir die meisten Haushalte in Großbritannien auffordern, ihr Heizsystem durch eine völlig fremde Technologie zu ersetzen, Erdgas durch Wasserstoff ersetzen. Allmählich könnten wir die Menge an Wasserstoff erhöhen, die an Haushalte geliefert wird, und unsere Abhängigkeit von Erdgas verringern, bis wir 100% Wasserstoff verwenden. Die Hauptvorteile sind:

Theoretisch ist dies alles sinnvoll, aber es würde erfordern, dass jeder Gaskessel in Großbritannien durch einen wasserstofffähigen Kessel ersetzt wird. Anstatt zu erwarten, dass Industrie und Hausbesitzer den Wechsel über Nacht vornehmen, könnte dies schrittweise geschehen, d. H. wenn ein Erdgaskessel das Ende seiner natürlichen Lebensdauer erreicht, wird er durch einen Wasserstoffkessel ersetzt. Auf diese Weise würde, wenn das Wasserstoffnetz bereit ist, der Kraftstoff und nicht das Heizsystem geschaltet, was die Störung minimiert.

Worcester Bosch hat bereits seinen ersten wasserstofffähigen Kessel vorgestellt. Der Kessel ist immer noch mit Erdgas kompatibel, kann aber nach einem kurzen Besuch eines Heizungsingenieurs mit einer 100% igen Wasserstoffversorgung arbeiten.

Als Alternative zu Heizkesseln ist es auch möglich, dass eine Wasserstoffbrennstoffzelle ein Haus mit Wärme und Energie versorgt. Eine Brennstoffzelle wandelt chemische Energie aus einem Brennstoff, in diesem Fall Wasserstoff, sowie einem Oxidationsmittel (Sauerstoff) in eine Stromversorgung um. Während dieses Prozesses wird auch Wärme erzeugt, die zum Heizen des Hauses verwendet werden kann. Das Vitovalor BHKW von Viessmann ist ein Brennstoffzellen-Heizsystem, das bereits auf dem Markt ist.

Also, ist Wasserstoffheizung eine praktikable Option?

Die Vor- und Nachteile der Wasserstoffenergie Wasserstoff machen das Thema alles andere als deutlich. Leider ist die Wasserstoffproduktion derzeit sehr teuer in der Herstellung und unser derzeitiger Produktionsprozess kann Kohlenstoff emittieren, was das Ziel des Wechsels in ein Wasserstoffnetzwerk etwas zunichte macht.

Nach Ansicht von Branchenexperten spielt Wasserstoff jedoch eine wichtige Rolle für die Zukunft der Hausheizung. In Großbritannien finden bereits Versuche zur Wasserstoffheizung statt, bei denen in einigen Bereichen bereits eine Kombination aus Wasserstoffgas und Erdgas verwendet wird. Weitere Versuche sind für die nächsten Jahre geplant.

Holen Sie sich Angebote für einen Gaskessel

Was auch immer das Ergebnis dieser Versuche ist, Wasserstoffkessel werden auf absehbare Zeit keine Option für britische Hausbesitzer sein. Wenn Sie Ihr Heizsystem jetzt durch eine umweltfreundlichere Lösung ersetzen möchten, ist ein moderner und energieeffizienterer Gaskessel möglicherweise die beste Option. Einige Hausbesitzer möchten vielleicht eine Wärmepumpe, Solarthermie-Panels oder einen Biomassekessel installieren, aber es gibt mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Erfahren Sie mehr unter Alternativen zu Gaskesseln.

Senden Sie uns noch heute eine Anfrage, um professionelle Beratung und kostenlose Installationsangebote für einen neuen Kessel zu erhalten. Wir stellen Ihnen bis zu 3 kostenlose unverbindliche Angebote zur Verfügung, damit Sie die beste Option für Ihr Zuhause vergleichen und auswählen können.