Wasserstoff: Verfahren zur Elektrolyse und deren Nachhaltigkeit
Bei der Elektrolyse von Wasser zur Herstellung von Wasserstoff können drei verschiedene Verfahren angewandt werden: AEL-Elektrolyse, PEM-Elektrolyse und HTE-Elektrolyse. Die Verfahren zur Wasserelektrolyse beziehungsweise die entsprechenden Anlagen unterscheiden sich in Aspekten wie den eingesetzten Technologien und Materialien, aber auch hinsichtlich der Stromdichte und der energetischen Wirkungsgrade. Letztere variieren zwischen circa 60 und 85 %. Alle Methoden eint jedoch das Grundprinzip der Produktion von Wasserstoff durch die Elektrolyse von wasserstoffhaltigen Verbindungen. Die Beantwortung der Frage, ob sich durch die Elektrolyse von Wasser schließlich Wasserstoff umweltfreundlich herstellen lässt, hängt vom eingesetzten Strom ab. Stammt er aus erneuerbaren Energien, so gilt auch der durch Elektrolyse erzeugte Wasserstoff als frei von Kohlenstoffdioxid (CO2) und nachhaltig. In diesem Fall handelt es sich um grünen Wasserstoff. Vom Ausbau der erneuerbaren Energien profitiert also auch die Herstellung von grünem Wasserstoff. Je günstiger sich nachhaltiger Strom herstellen lässt, desto günstiger ist auch die Erzeugung des grünen Wasserstoffs mithilfe der Wasserelektrolyse. Folgende Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse können unterschieden werden: AEL-Elektrolyse (alkalischer Elektrolyseur)Wasser-Elektrolyse: Die AEL-Elektrolyse (alkalischer Elektrolyseur) wird hier in einer Infografik anschaulich erklärt. Alkalische Elektrolyseure sind weltweit in industriellem Massstab im Einsatz, da sie am besten erprobt sind, mit vergleichsweise günstigen Materialien arbeiten und sich durch eine hohe Langzeitstabilität auszeichnen. Als Elektrolyt nutzen sie eine Kaliumhydroxid-Lösung (KOH) mit einer Konzentration von 20 bis 40 %. Unter einer Gleichspannung von mindestens 1,5 Volt wird dabei an der Kathode (positiv geladen) Wasserstoff und an der Anode (negativ geladen) Sauerstoff gebildet. Als Elektroden dienen nickelbasierte Elektroden sowie rutheniumoxid- oder iridiumoxidbeschichtete Titanelektroden.
Bei der AEL-Elektrolyse ist die Effizienz limitiert: Anode und Kathode werden bei alkalischen Elektrolyseuren durch eine poröse, semipermeable Zirfon-Membran getrennt. Diese hält lediglich einem begrenzten Druck stand und kann nur bei geringen Stromdichten betrieben werden (maximal 600 Milliampere pro Quadratzentimeter Membranfläche). Der Wasserstoff muss bei der AEL-Elektrolyse daher anschliesend unter hohem Energieaufwand komprimiert werden, damit er sich speichern und weitertransportieren lässt.
Quellenangabe:
https://www.tuev-nord.de/de/unternehmen/energie/...rolyse-von-wasser/
----------- So wie einem das Licht nicht ohne die Dunkelheit bewusst würde, so gibt es keine Situation, in der nicht etwas POSITIVES zu entdecken wäre.
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