Zu wissen, was flüssiger Wasserstoff ist, wie er hergestellt, verwendet und gelagert wird, ist unerlässlich für die richtige Handhabung und für das Verständnis seines Potenzials in verschiedenen Industriezweigen.

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff ist das einfachste und am häufigsten vorkommende Element im Universum. Er kommt in Form von Gas in Sternen und Planeten vor, ist aber auch Bestandteil verschiedener chemischer und organischer Verbindungen, wie z. B. Wasser.

Eigenschaften von flüssigem Wasserstoff (LH2) und seine Gewinnung

Flüssiger Wasserstoff kann nach seinen wichtigsten Eigenschaften definiert werden:

  • Der Siedepunkt von Wasserstoff ist extrem niedrig und kann daher zu Gefrierbrand oder Unterkühlung führen. Es kann beim Einatmen sogar zu Atembeschwerden und Erstickung kommen.
  • Aufgrund der Temperatur von flüssigem Wasserstoff kann es bei Kontakt mit Luftfeuchtigkeit zur Eisbildung kommen, die bei der Speicherung von Wasserstoff die Ventile und Öffnungen der Tanks verstopfen kann.
  • Er verdampft kontinuierlich, wodurch es zur Bildung von Wasserstoffgas kommt, das gereinigt und sicher aufbewahrt werden muss, um zu verhindern, dass es sich mit der kondensierten Luft in der Atmosphäre vermischt und schließlich entzündet und explodiert.
  • Die hohe Dichte des gesättigten Dampfes kann dazu führen, dass die gebildete Wolke horizontal fließt oder abfällt, wenn LH2 entweicht.

Es sei darauf hingewiesen, dass sich Wasserstoff durch verschiedene Verfahren gewinnen lässt, die mit unterschiedlichen Rohstoffen und Energiequellen arbeiten. Abhängig von diesen Faktoren kann man sagen, dass 100 % erneuerbare, 100 % fossile oder hybride Verfahren zu einem bestimmten Prozentsatz produziert werden. Darüber hinaus können sie sowohl in zentralen Anlagen als auch in kleinen Einheiten in der Nähe eines Verbrauchsortes stattfinden. Dadurch wird Energie auch in den entlegensten Gebieten verfügbar.

Möglichkeiten der Speicherung von flüssigem Wasserstoff in seinen verschiedenen Formen

Um LH2 wirtschaftlich rentabel zu machen und eine breite Nutzung zu erreichen, muss der Wasserstoff richtig gespeichert werden, damit er anschließend von der Produktion bis zum Verbrauch transportiert und verteilt werden kann, und zwar entsprechend dem bestehenden Bedarf.

Es muss berücksichtigt werden, dass das System und die Bedingungen, unter denen der Wasserstoff gespeichert werden soll, von seinem Verwendungszweck abhängen.  Auf diese Weise kann zwischen Folgendem unterscheiden werden:

  • Stationäre Wasserstoffspeichersysteme, die für den Einsatz in der dezentralen oder häuslichen Stromerzeugung und in industriellen Anwendungen geeignet sind. In diesem Fall gibt es nur wenige Einschränkungen in Bezug auf Stellfläche, Gewicht, Volumen oder den Einsatz von Zusatzsystemen
  • Das Wasserstoffspeichersystem für Kraftfahrzeuge hingegen hat eine Mindestgrenze, damit die Fahrzeuge eine ähnliche Reichweite wie herkömmliche Fahrzeuge haben. Darüber hinaus gibt es auch betriebliche und kinetische Anforderungen an die Wasserstoffversorgung, die die Kombination mit Brennstoffzellen in allen Fahrzeugtypen bedingen können.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass der Verkehrssektor einer der größten Verursacher des weltweiten Energieverbrauchs ist, insbesondere in den Industrieländern. Dies hat die Automobilindustrie dazu veranlasst, als eine der Haupttreiber für alle Entwicklungen der Brennstoffzellen-, Wasserstoff- und Wasserstoffspeichertechnologien zu fungieren.

Bei den verschiedenen Formen der Speicherung von Wasserstoff muss unbedingt darauf hingewiesen werden, dass ein Höchstmaß an Sicherheit erforderlich ist, da es brennbar, leicht entzündlich, ungiftig, farblos, geruchlos und geschmacklos ist. In dieser Hinsicht umfasst die Liste der Speichersysteme Möglichkeiten, die derzeit untersucht werden, wie Kohlenstoff (Aktivkohle, Graphit, molekulare Kohlenstoffschichten, Nanofasern, Fullerene usw.), chemische Verbindungen (NH3), Mikrokugeln aus Glas und Zeolithe.

Andererseits haben sich die kryogene Speicherung in flüssiger Form und die Speicherung in Druckgas oder Metallhydriden als zuverlässig und sicher erwiesen.

5 Verwendungszwecke und Anwendungen von flüssigem Wasserstoff

Flüssiger Wasserstoff kann in verschiedenen Industriebereichen als saubere und effiziente Energiequelle eingesetzt werden. Wir stellen einige der wichtigsten Anwendungen vor.

Energiewirtschaft

Der hohe Wirkungsgrad von flüssigem Wasserstoff macht ihn zu einem ausgezeichneten industriellen Kühlgas, insbesondere aufgrund seiner hohen Wärmeübertragungseigenschaften.

Transportindustrie

Die Verwendung von Wasserstoff als alternativem Kraftstoff garantiert die Reichweite der Fahrzeuge, reduziert die Schadstoffemissionen und trägt somit zum Umweltschutz bei.

Lebensmittelindustrie

Die Verwendung von flüssigem Wasserstoff zielt darauf ab, die Lebensmittelqualität zu verbessern und die Lebensmittelsicherheit durch die Entwicklung innovativer Technologien zu erhöhen.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Flüssiger Wasserstoff ist ein effizienter Treibstoff für Raketenantriebe und eine Energiequelle für die Aufrechterhaltung von Lebenserhaltungs- und Computersystemen im Weltraum.

Raffinerie

Er ist ein wesentliches Element in dieser Industrie für die Umwandlung von schweren Rohölen in raffinierte Kraftstoffe.

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Vorteile von Wasserstoff als Kraftstoff

Die Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff hat eine Reihe von positiven Auswirkungen auf die Umwelt. Wir heben die wichtigsten davon hervor:

  • Es handelt sich um eine saubere Energiequelle, bei der nur Wasserdampf als Rückstand zurückbleibt. Er ist daher umweltfreundlicher als fossile Brennstoffe.
  • Er ist unerschöpflich.
  • Er kann in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt werden, von der Industrie über die Mobilität bis hin zum Haushalt.
  • Wasserstoff kann in großem Maßstab gespeichert und transportiert werden.
  • Er ist effizienter als Elektrizität. Ein Wasserstofffahrzeug kann zum Beispiel in 5 Minuten aufgeladen werden und hat die gleiche Reichweite wie ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.

All diese Vorteile machen Wasserstoff zu einer effizienten, sauberen und sicheren Energiequelle, die in vielen Industriebereichen in Betracht gezogen werden sollte.

Bei Cryospain verfügen wir über umfangreiche Erfahrungen mit der Speicherung von flüssigem Wasserstoff in Kugeln bei 2-3 bar. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an uns.

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