Grüner Wasserstoff und seine kommerzielle Nutzung

Die Nutzung von grünem Wasserstoff sticht als eine der herausragenden Alternativen mit der Dekarbonisierung von Energie und Industrie als globales Ziel hervor, um dem Klimawandel Einhalt zu bremsen.

Darüber hinaus wird geschätzt, dass die Produktion von Wasserstoff für die chemische Industrie und Raffinerien heute die Ursache für 6 % des weltweiten Erdgasverbrauchs und 2 % des Kohleverbrauchs ist. Laut IEA ist es auch für jährlich 830 Megatonnen CO2-Emissionen verantwortlich.

In diesem Sinne ist grüner Wasserstoff der Schlüssel zur Minimierung der Umweltauswirkungen eines Elements, das darüber hinaus immer plausiblere Türen für seine Verwendung als sauberer Kraftstoff öffnet.

Was genau ist erneuerbares H2 und welche Rolle spielt es heute und in der Zukunft der Branche? Wir sagen es Ihnen.

Was ist grüner Wasserstoff?

Obwohl Wasserstoff ein sehr häufig vorkommendes Element ist, findet man ihn in Kombination mit anderen Elementen (Sauerstoff, Kohlenstoff…). Daher beinhaltet seine Herstellung die Trennung von diesen Elementen.

Grüner Wasserstoff verdankt seinen Namen und seine Assoziation mit Nachhaltigkeit des differenzierten und umweltschonenderen Verfahren, mit dem er hergestellt wird.

Im Gegensatz zu gewöhnlichem Wasserstoff wird erneuerbares H2 durch Elektrolyse hergestellt, wobei Wasserstoff mithilfe von Elektrizität von Wasser getrennt wird, das ansonsten chemisch an Sauerstoff gebunden bleibt.

Wenn dieser Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, dann stehen wir zu 100% vor einer erneuerbaren Energie aus Wasserstoff.

Gewinnung von grünem Wasserstoff

Mit anderen Worten, die Gewinnung von erneuerbarem Wasserstoff beinhaltet die Zersetzung von Wassermolekülen.

Durch die Verwendung von in Wasser getauchten Elektroden (idealerweise an erneuerbare Energien angeschlossen) wird ein Gleichstrom erreicht. Dieses Wasser muss auch Salze und Mineralien enthalten, die für die Stromleitung verantwortlich sind. Der Prozess kulminiert, wenn es den Elektroden gelingt, Ionen mit entgegengesetzter Ladung anzuziehen und Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen.

Unterschiede zwischen grauem Wasserstoff und grünem Wasserstoff

Als grauer Wasserstoff bezeichnet man aus Erdgas hergestelltem Wasserstoff. Obwohl es heute eine billigere Methode ist, es zu gewinnen, ist es eine übermäßig umweltschädliche Praxis und wird daher allmählich bestraft, da die Herstellung einer Tonne Wasserstoff mit dieser Methode die Emission von bis zu 12 Tonnen CO2 mit sich bringt.

Im Gegensatz dazu folgt dem oben beschriebenen Elektrolyseprozess grüner Wasserstoff, einem System, das heute wirtschaftlich teurer ist, aber in naher Zukunft voraussichtlich billiger werden wird.

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Nutzungen und industrielle Anwendungen von grünem Wasserstoff

• Speicherung der Energieüberproduktion. Dies ist besonders relevant bei der Erzeugung erneuerbarer Energien, wo Wasserstoff als Energieträger durch komprimierte Wasserstofftanks eine wesentliche Rolle spielt.
• Industrielle Produktion von Elementen wie ua Ammoniak, Alkohol, synthetische Fasern, Kosmetika, Glas oder Stahl.
• Kraftstoff, der im Vergleich zu Kohle oder Öl als saubere Verbrennungsenergiequelle fungiert, da er nur Wasserdampf freisetzt. Dabei gewinnt die Nutzung zur Energiegewinnung aus Brennstoffzellen, ein von der NASA zunächst für Weltraumflüge entwickeltes Verfahren, zunehmend an Bedeutung. Es ist eine Technologie, die es ermöglicht, chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln, und die wichtige Effizienzsprünge erzielt: Heute erreicht ein Motor, der Wasserstoff in Brennstoffzellen verwendet, im Vergleich zu einem Benzinmotor einen fast doppelt so hohen Wirkungsgrad. Aufgrund des enormen Potenzials von erneuerbarem H2 arbeiten derzeit verschiedene Unternehmen weltweit daran, seine Entwicklung voranzutreiben. Damit ist dem Einsatz im Schwerlastverkehr, einschließlich Luft- und Seeverkehr, bereits die Tür geöffnet. Tatsächlich revolutioniert der Einsatz von flüssigem erneuerbarem Wasserstoff bereits jetzt den Luftfahrtsektor.
• Erneuerbarer Wasserstoff ermöglicht neben Strom auch die Gewinnung von Trinkwasser und hat sich bereits bei Weltraummissionen als Wasserversorgung für die Besatzung bewährt.

Vorteile von erneuerbarem Wasserstoff

• Erneuerbarer Wasserstoff (hergestellt durch Elektrolyse und erneuerbare Energien) ist eine 100 % nachhaltige Alternative, die den Ausstoß umweltschädlicher Gase während seiner Herstellung reduziert. Diese Produktion ist auch nachhaltig, da sie lokal begonnen werden kann, sowohl in großen als auch in anderen, bescheideneren Anlagen. Es fungiert somit als lokale Energiequelle. In seiner Nutzung als Stromerzeuger wird er es ermöglichen, den Anstieg des globalen Energiebedarfs für die kommenden Jahre zu decken (er wird voraussichtlich zwischen 25 und 30 % wachsen) und gleichzeitig Millionen Tonnen CO2-Emissionen einsparen.
• Es öffnet die Tür zur Verwendung sauberer Brennstoffe, da es bei seiner Verbrennung keine umweltschädlichen Emissionen erzeugt.
• Es ist leicht zu lagern und zu transportieren und für verschiedene Zwecke einsetzbar (von der Stromerzeugung bis zur Verwendung in Haushalten, Industrieumgebungen…).
• Leicht transportierbar, teilweise über die gleichen Kanäle wie Erdgas.
• Aufgrund seines Potenzials erhält seine Produktion und Implementierung erhebliche finanzielle Unterstützung von Regierungsorganisationen.

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Cryopain, Fachleute für Infrastrukturen für grünen Wasserstoff

Bei Cryospain arbeiten wir an wegweisenden Projekten, um Unternehmen Zugang zu erneuerbarem Wasserstoff zu verschaffen und die Dekarbonisierung von Energie voranzutreiben.

In diesem Sinne ist es wichtig zu wissen, dass unter den Schlüsseloptionen für die Speicherung und den Transport von grünem Wasserstoff seine Verflüssigung und Konservierung bei kryogenen Temperaturen auffällt.

Da der Siedepunkt von Wasserstoff bei atmosphärischem Druck bei -252,8 °C liegt, erfordert flüssiger erneuerbarer Wasserstoff kryogene Speicherlösungen.

An diesem Punkt sticht die professionelle Arbeit und Erfahrung von Cryospain hervor, das Unternehmen kryogene technische Lösungen für die Speicherung von erneuerbarem H2 bietet.

Unter unseren interessantesten Projekten ragt daher unsere Zusammenarbeit für die Anwendung von grünem Wasserstoff als Schiffskraftstoff heraus, wodurch wir gemeinsam den Fortschritt hin zu einem dekarbonisierten Sektor vorantreiben.

Sie möchten mehr über Speicher- und Transportlösungen für erneuerbaren Wasserstoff erfahren? Kontaktieren Sie uns, um mit unserem technischen Team zu sprechen.