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Wasserstoff

Auf der Erde kommt Wasserstoff meist in gebundener Form, z.B. in Wasser $(H_2O)$ oder in Kohlenwasserstoffen wie z. B. Methan, Benzin und anderen organischen Verbindungen vor.

Wasserstoff-Gas ($H_2$) kann unter anderem durch Elektrolyse von Wasser hergestellt werden. Die Elektrolyse führt elektrische Energie zu und erzwingt so eine chemische Reaktion – hier Trennung des Wassermoleküls in $H_2$ und Sauerstoff $O_2$: $$ 2\, H_2O + \mathrm{elektrische\,Energie} \rightleftharpoons 2\,H_2 + O_2 $$ $H_2$ kann wie Erdgas gespeichert werden. Da die Reaktion reversibel ist, kann das $H_2$ später mit $O_2$ aus der Luft reagieren und dadurch Strom erzeugt werden. Über die Erzeugung und den Verbrauch von $H_2$ ist es also möglich, elektrischen Strom in großen Mengen zu speichern. Wenn zukünftig Strom vorwiegend mittels Windenergie und Photovoltaik produziert werden soll, brauchen wir solche Speichermöglichkeiten für Zeiten, wenn weder der Wind weht noch die Sonne scheint.

$H_2$ kann aber auch Elektrofahrzeuge antreiben. Statt einer Batterie liefert dabei eine Brennstoffzelle den Strom für den Elektromotor. Soll die Reichweite erhöht werden, muss nur der Tank vergrößert werden, nicht die gesamte Batterie. Eine andere wichtige Anwendung von $H_2$ ist in der Industrie. So wird zum Beispiel getestet, ob $H_2$ Koks in der Stahlproduktion ersetzen kann, was die $CO_2$-Emissionen in diesem Bereich erheblich senken würde. Im Green FabLab wird die Herstellung von $H_2$ durch Elektrolyse, dessen Speicherung in Gastanks und seine Anwendung zur Stromerzeugung in der Brennstoffzelle gezeigt.

de/experiments/hydrogen/start.txt · Zuletzt geändert: 2020/07/17 17:29 von waltraud