Wie wird aus Wasserstoff Strom erzeugt?
Elektrolyse von Wasser
Die gängigste Methode zur Gewinnung von Wasserstoff ist die Elektrolyse von Wasser. Dabei wird Wasser mit Hilfe von elektrischem Strom in seine Bestandteile, Wasserstoff und Sauerstoff, gespalten. Hierfür wird eine Wasserstoff-Brennstoffzelle verwendet.
Funktionsweise einer Wasserstoff-Brennstoffzelle
In einer Wasserstoff-Brennstoffzelle wird der Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft kombiniert. Dabei wird der Wasserstoff auf der Anode (negative Elektrode) oxidiert und gibt dabei Elektronen ab. Die Elektronen fließen über einen externen Stromkreislauf zur Kathode (positive Elektrode), wo sie mit dem Sauerstoff und den vom Elektrolyten bereitgestellten Wasserstoffionen reagieren. Hierbei entsteht Wasser und es wird elektrische Energie freigesetzt.
Anwendungsbereiche
Die Wasserstoff-Brennstoffzelle wird bereits in verschiedenen Bereichen eingesetzt, wie zum Beispiel in der Raumfahrt, in Fahrzeugen wie Elektroautos oder auch als Energiequelle für Gebäude.
Vorteile der Stromerzeugung aus Wasserstoff
Die Stromerzeugung aus Wasserstoff bietet einige Vorteile. Der Hauptvorteil liegt darin, dass Wasserstoff eine nahezu unbegrenzte Verfügbarkeit hat, da er aus Wasser gewonnen werden kann. Zudem ist seine Verbrennung oder Reaktion in der Brennstoffzelle umweltfreundlich, da nur Wasser als Abfallprodukt entsteht. Des Weiteren ist Wasserstoff sehr energiereich und kann daher große Mengen Energie speichern.
Nachteile der Stromerzeugung aus Wasserstoff
Es gibt jedoch auch einige Nachteile bei der Stromerzeugung aus Wasserstoff. Die Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse benötigt viel Energie, wodurch der Prozess energetisch ineffizient ist. Zudem gibt es aktuell noch keine flächendeckende Infrastruktur für Wasserstoff, was seine Nutzung einschränkt. Auch die Lagerung und der Transport von Wasserstoff stellen Herausforderungen dar, da er bei Raumtemperatur gasförmig ist und unter hohem Druck oder sehr niedrigen Temperaturen gelagert werden muss.
FAQs zum Thema „Wie wird aus Wasserstoff Strom erzeugt?“
1. Ist Wasserstoff eine erneuerbare Energiequelle?
Ja, Wasserstoff wird als erneuerbare Energiequelle betrachtet, da er aus Wasser gewonnen werden kann und somit eine nahezu unbegrenzte Verfügbarkeit hat.
2. Wie effizient ist die Stromerzeugung aus Wasserstoff?
Die Stromerzeugung aus Wasserstoff mittels Brennstoffzellen ist relativ effizient, da der Wirkungsgrad je nach Art der Brennstoffzelle zwischen 40 und 60 Prozent liegt. Allerdings ist die Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse energetisch ineffizient.
3. Kann Wasserstoff als Energiespeicher verwendet werden?
Ja, Wasserstoff kann als Energiespeicher verwendet werden, da er große Mengen Energie speichern kann. Er kann bei Bedarf erzeugt und bei der Stromerzeugung wieder genutzt werden.
4. Warum wird Wasserstoff nicht häufiger als Energiequelle genutzt?
Obwohl Wasserstoff viele Vorteile hat, wird er bisher noch nicht häufig als Energiequelle genutzt. Das liegt unter anderem an der fehlenden Infrastruktur, den Herausforderungen bei Lagerung und Transport sowie an den hohen Kosten für die Herstellung und Nutzung von Wasserstoff.
5. Welche Rolle spielt Wasserstoff in der Energiewende?
Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle in der Energiewende, da er als Energiespeicher und als umweltfreundlicher Energieträger genutzt werden kann. Er kann zur Integration erneuerbarer Energien in das Stromnetz beitragen und bei Bedarf eine kontinuierliche Stromversorgung gewährleisten.
