Llyod vom Treehugger spricht mir aus dem Herzen:
Stanford-Wissenschaftler finden einen Weg, um aus Meerwasser Wasserstoff zu gewinnen. Ist das wichtig?
Jedes Mal, wenn die Wörter “Wasserstoff als Brennstoff” auftauchen, möchte ich in fetten Großbuchstaben brüllen, dass, wenn es durch Elektrolyse hergestellt wird, “WASSERSTOFF IST KEIN KRAFTSTOFF, ES IST EINE BATTERIE!” Und in Fast Company, wo Adele Peters schreibt, haben Wissenschaftler gerade einen neuen Weg gefunden, um Treibstoff aus Meerwasser herzustellen.
Wasserstoff herstellen
© Stanford University Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von H. Dai, Yun Kuang und Michael Kenney
Sie beschreibt eine neue Verbesserung, bei der Wasserstoff nun aus Meerwasser elektrolysiert werden kann, ohne dass sich die Anoden aufgrund des Salzes auflösen. Laut der Pressemitteilung fanden die Stanford-Forscher heraus, wie die Anode beschichtet werden sollte, damit sie nicht korrodiert.
Die Forscher entdeckten, dass, wenn sie die Anode mit negativ geladenen Schichten beschichteten, die Schichten Chlorid abstießen und den Zerfall des darunter liegenden Metalls verlangsamen. Ohne die negativ geladene Beschichtung arbeitet die Anode nur etwa 12 Stunden Meerwasser, sagt Michael Kenney, ein Doktorand im Dai-Labor und Mitautor der Zeitung. “Die gesamte Elektrode zerfällt in ein Stückchen”, sagte Kenney. “Aber mit dieser Schicht kann es mehr als tausend Stunden gehen.”
Peters bei Fast Company schreibt:
Der Brennstoff könnte theoretisch im Transportwesen eingesetzt werden, vom Auto bis zum Flugzeug … Wasserstoff-Brennstoffzellen könnten auch Strom aus Kraftwerken oder Energie in Häusern speichern.
Das macht mich verrückt. Ok, es stimmt, dass wir viel Salzwasser haben. Aber es ändert nichts an der Physik oder der Chemie, wie viel Energie es braucht, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Es ist viel Energie; Lassen Sie uns ein Beispiel auswählen und die Thermodynamik eines Toyota Mirai mit Salzwasser-Wasserstoff betrachten (und ich freue mich über Kritik an meiner Mathematik hier).
Elektrolyse von Wasser braucht Energie
Wasser für die Elektrolyse benötigt Energie / Tabelle von Lloyd Alter / CC BY 2.0
Um ein Kilogramm Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu elektrolysieren, benötigt es 4,41 kWh Leistung und liefert 110 Gramm Wasserstoff. Das wird einen Toyota Mirai etwa 110 Meter weit treiben.
Ein Mirai zu betreiben erfordert viel Wasserstoff
Um einen Mirai zu betreiben, braucht man viel Wasserstoff / Spreadsheet von Lloyd Alter / CC BY 2.0
Um seinen Tank zu füllen, müsste man 45 kg Wasser elektrolysieren, und es würde ungefähr 200 kWh Strom benötigen, um den Mirai 500 km zu fahren, was übrigens doppelt so viel Strom kostet, als für einen Tesla der nötig wäre gleiche Entfernung.
Um so viel Strom zu erzeugen, braucht man viele Sonnenkollektoren.
Um so viel Strom zu erzeugen, sind viele Sonnenkollektoren / Spreadsheet von Lloyd Alter / CC BY 2.0 erforderlich
Um den Strom zu erzeugen, der benötigt wird, um einen Mirai jeden Tag zu füllen, wären 2.858 Quadratfuss Sonnenkollektoren erforderlich – im sonnigen Phoenix. In anderen Teilen des Landes könnte es doppelt so viel dauern.
Und das alles läuft mit 100 Prozent Effizienz ohne Wasserstoffverlust, obwohl das winzige Molekül fast alles durchläuft und mit fast allem anderen reagiert.
Wasserstoff wird heute zu über 95 Prozent aus Erdgas hergestellt und ist somit im Wesentlichen ein fossiler Brennstoff. Um Strom zu erzeugen, braucht man viel Energie und ist letztlich halb so effizient wie eine herkömmliche Batterie. Um Elektroautos mit erneuerbarer Energie anzutreiben, wären Hektar, Quadratkilometer Sonnenkollektoren oder ein Haufen Kernreaktoren erforderlich, weshalb die Nuklearindustrie immer solche Fans der Wasserstoffwirtschaft war.
Aber ohne diese Atombomben oder einen magischen Katalysator, der die Zahlen ändert, ist die Vorstellung, dass wir Flugzeuge, Züge und Autos mit Wasserstoff fahren könnten, nur eine Fantasie. Wir haben keine Zeit und wir haben keine erneuerbaren Energien, und wir haben echte Alternativen, wie Fahrräder und elektrische Züge. Oder um Mal in Serenity zu beschreiben: “Es ist eine lange Zeit, bis ein Wasserstoffzug nicht kommt.”
Ein Kommentator hat dies in einem früheren Beitrag über Wasserstoffzüge wirklich schön zusammengefasst:
Physik, Menschen, Physik! Wasserstoffatome sind sehr klein, so dass die Atome aus jedem Behälter austreten, genau wie Helium aus Ballons aus demselben Grund austritt.
Chemie, Leute, Chemie! Wasserstoff ist auch superreaktiv, so dass es schwierig ist, rein und hart zu halten, um zu verhindern, dass Ihre Behälter / Pipeline damit reagiert.
Wirtschaft, Menschen, Wirtschaft! Nur weil Sie in Ihrem naturwissenschaftlichen Unterricht an Ihrer Schule Wasserstoff durch Elektrolyse hergestellt haben, bedeutet dies nicht, dass dies billig ist.
h2>Anzahl der Module zu Watt zu kWh zu EUR Rechner
Energie in kilowatt-hours (kWh) von Kraft in Watts (W – NOCT) Rechner und Berechnungsformel.
Gebe die Anzahl der Module ein und wähle deine Photovoltaik Module aus, und die Sonnen Vollast in Stunden und drücke die Schaltfläche Berechnen:
