Wasserstoffspeicherung: Methoden & Technologien für eine saubere Energiezukunft

Wasserstoff ist das leichteste chemische Element. Obwohl selten in seinem reinen Zustand, sind Wasserstoffatome Teil vieler Verbindungen, wie Wasser und Methan. Es wurde erstmals 1766 in einem Labor isoliert, laut der Think Quest-Website. Wasserstoff ist hochentzündlich und bietet heute eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen. Die Techniken zur Speicherung von Wasserstoff umfassen die Verwendung von hohem Druck, sehr niedrigen Temperaturen und der Metallhydrid-Technik.

Hoher Druck

Die Speicherung unter hohem Druck umfasst die Verwendung von Stahlzylindern oder -tanks, Glasbehältern und Verbundtanks, wie dem mit Carbonfaser umwickelten Tank, der Drücke von bis zu 700 bar enthalten kann, laut dem Energie-Forschungszentrum der Niederlande. Ein Bar ist die Messeinheit, die sich auf den gesamten atmosphärischen Druck auf Meereshöhe bezieht. Obwohl die Technik des hohen Drucks besser bekannt und weit verbreitet getestet wurde, hat sie einige Nachteile wie das große erforderliche physische Volumen, ihre hohen Kosten und Sicherheitsprobleme.

Kryogene Flüssigkeit

Bei -253 Grad Celsius oder -423,4 Grad Fahrenheit wird Wasserstoff flüssig. Daher kann er als Bestandteil einer kryogenen Flüssiglösung gespeichert werden, die andere Verbindungen enthält, wie wasserfreies Ammoniak. Flüssiger Wasserstoff wird bereits in einigen kommerziellen Fahrzeugen verwendet. Zu den Vorteilen der Technik der kryogenen Flüssigkeit gehört die hohe Speicherdichte bei relativ niedrigem Druck. Allerdings ist für den Verflüssigungsprozess eine große Menge Energie erforderlich, im Bereich von 25 bis 40 Prozent der gesamten erzeugten Energie.

Metallhydride

Metallhydride sind Metalle, die Wasserstoffmoleküle enthalten, wie Nickelmagnesiumhydrid oder Mg2NiH4 und Lanthannickelhydrid oder LaNi5H6. Wasserstoff kann in diesen Metallen gespeichert werden, ohne dass er pressurisiert oder gekühlt werden muss. Metallhydride sind billig, reichlich vorhanden und relativ sicher und bieten ein gutes Speichervolumen. Allerdings erfordern solche Techniken weitere Forschung, bevor sie im kommerziellen Maßstab umgesetzt werden können.