Börsenberichterstattung: Wasserstoff, eine wirklich gute Lösung?
„Angesichts der großen Probleme unserer Zeit haben sie Lösungen.“ Dies ist das Thema, das „Sud Ouest“ dieses Jahr im Rahmen seines Reporting Exchange untersucht. Wird Wasserstoff, der oft als die Lösung der Zukunft für einen weniger umweltschädlichen Transport dargestellt wird, halten, was er verspricht? Derzeit werden 99 % des Wasserstoffs aus fossilen Quellen hergestellt. Es werden jedoch Wege zu einer kohlenstofffreien Energie eingeleitet. Entschlüsselung.
Wasserstoff wird oft als Lösung für eine kohlenstofffreie Zukunft dargestellt. Diese Energie könnte unsere Züge ausrüsten und sogar im Keller des Béarn zu finden sein. Jean-Louis Bobet, Professor an der Universität Bordeaux, beschäftigt sich seit rund dreißig Jahren mit der Speicherung von Wasserstoff. Er gibt uns sein Fachwissen weiter.
Was ist Wasserstoff?
Wasserstoff ist ein farbloses Gas. Es ist das leichteste und am häufigsten vorkommende Element im Universum. An Land wird es sehr oft kombiniert. Am bekanntesten ist seine Verbindung mit Sauerstoff zur Bildung von Wasser: H2O.
Was ist der Sinn von Wasserstoff?
Erstens wird bei der Verbrennung von Wasserstoff nur Wasser freigesetzt, keine Treibhausgase. Es gibt noch ein weiteres Interesse: Ein Kilo Wasserstoff erzeugt dreimal mehr Energie als ein Kilo Benzin. Es kann auch auf unterschiedliche Weise gespeichert werden: flüssig, gasförmig und sogar fest. Dadurch ist es möglich, vielfältige Anwendungen abzudecken.
In welchen Sektoren wird Wasserstoff derzeit eingesetzt?
Es ist in vielen Bereichen präsent. Im Lebensmittelbereich wird Wasserstoff zur Reduktion eingesetzt, um beispielsweise die Oxidation von Butter zu verhindern. In der Landwirtschaft ermöglicht es die Herstellung von Düngemitteln durch die Kombination mit Stickstoff.
Ist Wasserstoff sauber?
Ja. Wenn wir nicht die gesamte Produktionskette betrachten. Doch derzeit werden weltweit 95 % des Wasserstoffs aus fossilen Quellen hergestellt. Dabei handelt es sich um grauen Wasserstoff, der Treibhausgase ausstößt. Ansonsten entstehen 4 % durch Elektrolyse von Wasser. Dabei wird Strom ins Wasser geleitet. Der CO2-Fußabdruck dieser Methode hängt von der Herkunft des Stroms ab. Allerdings werden auf internationaler Ebene rund zwei Drittel des Stroms aus fossilen Quellen erzeugt. Wenn Sie dagegen Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen wie Wind oder Sonne produzieren, kann er als grün angesehen werden.
Der Prozess der Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser verursacht erhebliche Energieverluste. Ist das nachhaltig?
Wenn wir Speicherung und Transport mit einbeziehen, erhält man durch die 100-prozentige Energiegewinnung in der Wasserelektrolyse etwas mehr als 50 % Wasserstoff. Setzt man diesen Wasserstoff dann in eine Brennstoffzelle ein, um wieder Strom zu gewinnen, beträgt der Verlust immer noch fast 50 %. Wenn wir das zum Beispiel mit einer Batterie vergleichen, ist das nicht konkurrenzfähig. Allerdings kann Wasserstoff sehr große Energiemengen speichern. Was eine Batterie nicht zulässt. Bei Batterien gibt es noch ein weiteres Problem, und zwar das Gewicht. Bei einem Tesla ist etwas mehr als ein Viertel des Fahrzeuggewichts an die Batterie gebunden. Das bedeutet, dass für die Bewegung der Batterie viel Energie aufgewendet wird.
In Bezug auf Elektrolyseure erwähnte Le Monde die geringe Anzahl von Projekten, die letztendlich das Licht der Welt erblickten. Ist das ein harter Schlag für den grünen Wasserstoffsektor?
Am Anfang gab es einen Ansturm. Wir kehren zu einem vernünftigeren Plateau zurück, mit langsamerem Fortschritt als angekündigt, aber auch viel realistischer. Meiner Meinung nach ist es eine Rückkehr zur Realität, nachdem ich etwas zu sehr geträumt habe.
Eine andere Lösung besteht darin, die Produktionsphase zu umgehen und den sogenannten „weißen“ Wasserstoff zu nutzen, der natürlicherweise im Untergrund entsteht. Derzeit laufen Studien, insbesondere im Béarn.
Ausbeutung ist möglich. In Mali gibt es ein Dorf, das seit Jahren weißen Wasserstoff nutzt. Geologen kennen diese chemische Reaktion sehr gut. Ich denke, das ist eine Lösung für die Zukunft.
In welchem Bereich könnte sich Wasserstoff in den nächsten Jahren entwickeln?
Derzeit ist es vor allem der Bereich Schwertransport, der die Führung übernehmen wird: LKW, Seetransport usw. Hier besteht die größte Nachfrage. Wenn wir uns mit Strom fortbewegen wollen, gibt es zwei Lösungen: die Batterie oder Wasserstoff. Angesichts der Schwere der Batterien würde es im Schienen- und Seeverkehr zu großen Energieverlusten kommen. Wasserstoff könnte tatsächlich die Alternative sein. Ein weiterer Bereich: Nicht wenige Menschen fangen an, über Wasserstoff als Heizgas nachzudenken. In Japan ist es sehr entwickelt. In Frankreich gibt es jedoch recht wenige dieser Systeme.
Wasserstoff steht im Ruf, gefährlich zu sein …
Ja. Aber Wasserstoff ist ein sehr flüchtiges Gas. Wenn Sie ein Leck haben, diffundiert Wasserstoff sehr schnell und überall hin. Es ist kompliziert, die Schwelle zu erreichen, an der es sich entzündet. Es ist überhaupt nicht so gefährlich, wie die Leute es darstellen.
Kann Wasserstoff Energien wie Öl oder Gas ersetzen?
Ich glaube kurzfristig mäßig daran, es vollständig zu ersetzen. Andererseits glaube ich sehr an den Energiemix. Wir können zum Beispiel etwas Wasserstoff ins Stadtgas geben. Dies verbessert die Effizienz und ermöglicht eine geringere Umweltverschmutzung. Auch die Einspeisung von Wasserstoff in einen Benzin-Verbrennungsmotor ist beispielsweise möglich. Es gibt kleine Systeme. Dadurch werden Verbrauch und CO2-Ausstoß deutlich reduziert.
Was ist mit der Wasserstoffspeicherung?
Es kann in gasförmiger, aber auch flüssiger Form gespeichert werden. Letzteres Verfahren ist allerdings sehr energieintensiv und teuer, da es eine Temperatur von -253° Celsius erfordert. Im Weltraum wird Wasserstoff als Treibstoff für Raketen verwendet. Forscher arbeiten an einer anderen Form der Speicherung: organischen Flüssigkeiten, die Wasserstoff transportieren. Dieses besondere Material ermöglicht die Aufnahme von Wasserstoffatomen. Und dann setzt es unter der Wirkung eines Katalysators, der eine chemische Reaktion auslöst, seinen Wasserstoff frei. Diese Lösung befindet sich derzeit in der Entwicklung. In fester Form erfolgt die Lagerung mit Metallen. Es gibt tonnenschwere Prototypen. Das System ähnelt einer Hülle, die Pétanque-Kugeln enthält, die Atome darstellen. Zwischen den Kugeln gibt es Lücken. Hier platzieren Sie Ihren Wagenheber, der eigentlich der Wasserstoff ist. Das Limit ist das gleiche wie bei Ihrer Pétanque-Balltasche: das Gewicht.
