Abiturwissen Chemie Oberstufe/Thermodynamik/Wasserstoffspeicherung: Unterschied zwischen den Versionen
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Eine gängige Methode zur Speicherung von Wasserstoff ist das '''Metallhydrid''' Verfahren. Bei diesem Verfahren lagert man die Wasserstoffatome unter Wärmeentwicklung und geringem Überdruck zwischen die Metallatome von z. B. Blei, Magnesium oder Lanthan ein. Diese sogenannten Wasserstoff-Legierungen können nun bei Druckverminderung und unter Zufuhr von Wärmeenergie entladen werden, um an das Elementare Wasserstoff zu gelangen. | |||
Diese Methode bietet neben dem Vorteil einer höheren Speichereffektivität als bei der flüssigen Speicherung von Wasserstoff auch die höchste Sicherheit, was dies zur besten Methode für Autos macht, da sie ohne hohen Druck funktioniert. Wiederum besitzt Metallhydrid eine geringe Reichweite, eine vergleichsweise lange Betankungszeit und ein zu hohes Volumen im Vergleich zu herkömmlichem Benzintanks. Bei einem gleichen Energiewert besitzt das Metallhydrid das 10fache Volumen und 25fache Gewicht. | |||
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==LOHC (Einlagerung in einer Trägerflüssigkeit)== | |||
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Wasserstoff Gewinnung ([[Wind-to-Gas]] Verfahren) mit überschüssigem Strom, und diesen in ein Öl einlagern. Als Trägerflüssigkeit (Öl) soll Marlotherm (Dibenzyltoluol) verwendet werden, dies wird durch die Reaktion von Toluol und Benzylchlorid hergestellt. | |||
'''<big>Vorteile:</big>''' | |||
Der Wasserstoff lässt sich statt in großen Tanks, flüssig und ohne Druck oder Kühlung speichern. Wasserstoff könnte direkt vor Ort gespeichert werden und durch die chemische Verbindung würde auch auf längeren Transporten nichts verloren gehen. Zudem kann das Öl erneut verwendet werden und die Speicherdichte bei diesem Verfahren wird um das 5-Fache erhöht. Laut Entwicklern ist das Marlotherm weder giftig, noch explosiv und auch nur schlecht entflammbar und die reinen Transportkosten für den Wasserstoff würden um 85% sinken. Derzeit wird das Verfahren für Autos, LKW und Busse, sowie Bahnen noch getestet. | |||
'''<big>Nachteile:</big>''' | |||
Derzeit ist das Verfahren noch sehr teuer, die Entwickler gehen jedoch davon aus, dass es in Zukunft, durch [[Erneuerbare Energien]] mehr Stromüberschüsse geben wird und dies ihre Speichermethode sehr begünstigt und wenn die Technik ausgereift ist auch der Preis sinken wird. | |||
Ein Problem stellt aber auch die Trägerflüssigkeit dar, denn das benötigte Toluol wird aus Erdöl gewonnen... das Erdöl wird zwar nicht verbrannt und die Trägerflüssigkeit soll auch wiederverwendbar sein, aber gebraucht wird es trotzdem. | |||
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Aktuelle Version vom 26. September 2019, 12:53 Uhr
Metallhydrid
Eine gängige Methode zur Speicherung von Wasserstoff ist das Metallhydrid Verfahren. Bei diesem Verfahren lagert man die Wasserstoffatome unter Wärmeentwicklung und geringem Überdruck zwischen die Metallatome von z. B. Blei, Magnesium oder Lanthan ein. Diese sogenannten Wasserstoff-Legierungen können nun bei Druckverminderung und unter Zufuhr von Wärmeenergie entladen werden, um an das Elementare Wasserstoff zu gelangen.
Diese Methode bietet neben dem Vorteil einer höheren Speichereffektivität als bei der flüssigen Speicherung von Wasserstoff auch die höchste Sicherheit, was dies zur besten Methode für Autos macht, da sie ohne hohen Druck funktioniert. Wiederum besitzt Metallhydrid eine geringe Reichweite, eine vergleichsweise lange Betankungszeit und ein zu hohes Volumen im Vergleich zu herkömmlichem Benzintanks. Bei einem gleichen Energiewert besitzt das Metallhydrid das 10fache Volumen und 25fache Gewicht.
LOHC (Einlagerung in einer Trägerflüssigkeit)
Verfahren:
Wasserstoff Gewinnung (Wind-to-Gas Verfahren) mit überschüssigem Strom, und diesen in ein Öl einlagern. Als Trägerflüssigkeit (Öl) soll Marlotherm (Dibenzyltoluol) verwendet werden, dies wird durch die Reaktion von Toluol und Benzylchlorid hergestellt.
Vorteile:
Der Wasserstoff lässt sich statt in großen Tanks, flüssig und ohne Druck oder Kühlung speichern. Wasserstoff könnte direkt vor Ort gespeichert werden und durch die chemische Verbindung würde auch auf längeren Transporten nichts verloren gehen. Zudem kann das Öl erneut verwendet werden und die Speicherdichte bei diesem Verfahren wird um das 5-Fache erhöht. Laut Entwicklern ist das Marlotherm weder giftig, noch explosiv und auch nur schlecht entflammbar und die reinen Transportkosten für den Wasserstoff würden um 85% sinken. Derzeit wird das Verfahren für Autos, LKW und Busse, sowie Bahnen noch getestet.
Nachteile:
Derzeit ist das Verfahren noch sehr teuer, die Entwickler gehen jedoch davon aus, dass es in Zukunft, durch Erneuerbare Energien mehr Stromüberschüsse geben wird und dies ihre Speichermethode sehr begünstigt und wenn die Technik ausgereift ist auch der Preis sinken wird.
Ein Problem stellt aber auch die Trägerflüssigkeit dar, denn das benötigte Toluol wird aus Erdöl gewonnen... das Erdöl wird zwar nicht verbrannt und die Trägerflüssigkeit soll auch wiederverwendbar sein, aber gebraucht wird es trotzdem.
