Wasserstoffgeneratoren: Vorteile, Einschränkungen und Zukunftspotenzial

Wasserstoffenergie wird oft als alternativer Kraftstoff für eine Zukunft nach fossilen Brennstoffen angepriesen. Während Wasserstoff einige Vorteile als Mittel zur Energiespeicherung hat, leidet er auch unter einer Vielzahl von Einschränkungen.

Bedeutung

• Todo Wasser auf der Erde enthält Wasserstoff; die molekulare Formel für Wasser ist H2O, was bedeutet, dass jedes Wassermolekül zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom hat. Folglich wird Wasserstoff nie knapp sein. Wasser aufzuspalten, um Wasserstoff freizusetzen, erfordert jedoch Energieinput – es gibt so etwas wie ein kostenloses Mittagessen in der Natur nicht.

Funktion

• Wasserstoffgeneratoren arbeiten typischerweise durch Aufspaltung von Wasser mittels Elektrolyse. Die chemische Reaktion für Elektrolyse ist die Umkehr der Verbrennungsreaktion für Wasserstoff. Die Verbrennung von Wasserstoffkraftstoff verbindet Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser und setzt Energie frei. Das Aufspalten von Wasser hingegen setzt Wasserstoff und Sauerstoff frei und verbraucht Energie.

Missverständnisse

• Die Gesetze der Thermodynamik besagen, dass Energie weder erschaffen noch zerstört werden kann, die Unordnung eines geschlossenen Systems muss immer zunehmen, und keine Wärmekraftmaschine kann mit 100 Prozent Effizienz arbeiten. Es folgt aus den Gesetzen der Thermodynamik, dass es keine Möglichkeit gibt, Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, sie dann wieder zu kombinieren und am Ende mehr Energie zu haben, als man am Anfang hatte. Ein Wasserstoffgenerator wird immer genauso viel, wenn nicht mehr Energie benötigen, um Wasserstoff herzustellen, als durch die Verbrennung des von ihm produzierten Wasserstoffs freigesetzt wird.

Potenzial

• Nur weil der Energieinput für einen Wasserstoffgenerator größer ist als der Output, bedeutet das nicht unbedingt, dass Wasserstoff ein unpraktischer Kraftstoff ist. Die Schlüsselfrage ist die Energiequelle, die zum Betrieb des Wasserstoffgenerators verwendet wird. Wenn Solarenergie zum Betrieb des Wasserstoffgenerators verwendet wird (z. B. über eine Photovoltaikzelle), dann wird der Wasserstoffgenerator zu einer Möglichkeit, Sonnenlicht als Kraftstoff zu speichern. Die Praktikabilität dieser Art der Energieerzeugung hängt von der Effizienz der Produktion, der Infrastruktur für Wasserstoffspeicherung und -transport sowie der Verfügbarkeit von Autos ab, die Wasserstoff als Kraftstoff verwenden – alles Themen intensiver laufender Forschung zum Zeitpunkt 2010.