Wasserstoffkraftstoff: Anwendungen, Vorteile und Zukunft der Energie

Wasserstoff als Energieträger

Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und das Atom, das Wissenschaftler am gründlichsten verstehen. Wasserstoff ist auch das häufigste Element, das einen großen Teil der Sternenbildung ausmacht und ein Teil der Notwendigkeit des Lebens ist – Wasser. Die Sonne wandelt Wasserstoff in Helium um, das für unsere Strahlungsenergie für die Photosynthese verantwortlich ist. Folglich ist es keine Überraschung, dass Wissenschaftler einen Weg gefunden haben, Wasserstoff als umweltverträglicheres Produkt für Kraftstoff und Energie zu nutzen.

Energie

Elektrizität ist die derzeit verwendete Form der Bewegung für Energie. Es ist dieser Energieträger, der verwendet wird, um Häuser und Unternehmen von Kraftwerken auf der ganzen Welt mit Strom zu versorgen. Kraftwerke nehmen die aus Kohle und Uran gewonnene Energie und verwenden Elektrizität als Medium für Strom. Obwohl nicht so weit verbreitet wie Elektrizität, hat Wasserstoff auch die Fähigkeit, Energie von einer Quelle zu einem Empfänger zu transportieren. Da Wasser die reichste Ressource auf dem Planeten ist, erforschen Forscher Wege, um seine Wasserstoffkomponenten anstelle der Erschöpfung der natürlichen Ressourcen Kohle und Uran zu nutzen.

Wasserstoffsynthese

Wasserstoffgas (H2) ist leichter als Luft, daher steigt es in die obere Atmosphäre auf. Aus diesem Grund kommt Wasserstoff nicht natürlich in unserer Luft vor. Wasserstoff kann jedoch aus zwei natürlichen Ressourcen synthetisiert werden – Wasser und Methan. Dampfreformierung ist eine Methode, um die Wasserstoffatome von Methangas zu trennen. Methan enthält vier Wasserstoffatome. Methan ist ein fossiler Brennstoff, aber es ist auch das Hauptnebenprodukt industrieller Abfälle, das maßgeblich zum Treibhauseffekt beiträgt. Elektrolyse ist die vielversprechendste Technik zur Gewinnung von Wasserstoff. Es ist die teuerste Technik, daher wird sie noch untersucht. Elektrolyse ist ein Prozess, der Wasserstoff aus Wassermolekülen spaltet und keine umweltzerstörerischen Emissionen hinterlässt.

Anwendungen

Die NASA ist der Hauptnutzer von Wasserstoffressourcen, insbesondere in ihrem Raumfahrtprogramm. Die NASA verwendet flüssigen Wasserstoff, um die Booster-Raketen des Space Shuttles zu betanken, und verwendet Wasserstoffbatterien für elektrische Stromquellen. Im öffentlichen Sektor wird Wasserstoff für tragbare Zellenbatterien für Geräte wie Laptops und Mobiltelefone verwendet. Wasserstoff wird auch für Notstrom für Krankenhäuser verwendet.

Kraftstoff

Es gibt etwa 500 wasserstoffbetriebene Autos in den Vereinigten Staaten. Die Verwendung von Wasserstoff für Elektromotoren, bekannt als Brennstoffzellen, wird immer beliebter. Aufgrund der hohen Kosten für die Herstellung dieser Brennstoffzellen haben diese Autos einen beträchtlich höheren Preis als herkömmliche Fahrzeuge. Die Verwendung von Wasserstoff zum Betrieb von Autos hinterlässt jedoch kaum bis keine Emissionen in der Umwelt.

Zukunft

Wiederum haben die Kosten für Wasserstoffkraftwerke und Brennstoffzellen es zu einer ineffizienten Technik gemacht. Wissenschaftler erforschen weiterhin bessere Wege, das Gas zu synthetisieren, um es zu einer kostengünstigen Möglichkeit zu machen, Häuser, Autos und Unternehmen mit Strom zu versorgen.