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Solarenergie und Wasserstoff

Solaranlagen - können grünen Wasserstoff und Strom erzeugen

Solar und Wasserstoff.
am Dienstag, 08.11.2022 - 11:11 (1 Kommentar)

Solaranlagen, die Wasserstoff erzeugen – aus Luft und Licht. Und auf dem Dach installiert werden können. Solche Anlagen haben zwei belgische Wissenschaftler entwickelt – und zur Industrie-Reife gebracht. Doch es bleiben noch etliche Fragen.

solaranalgen die Wasserstoff erzeugen.

Wissenschaftler der KU Leuven haben Solarpaneele entwickelt, die grünes Wasserstoffgas aus der Luft gewinnen können. Nachdem sie mehrere Prototypen getestet haben, sind sie nun bereit für den nächsten Schritt: die industrielle Produktion.

Bis 2030 hoffen sie, die Paneele auf den Dächern von Häusern installieren zu können, sagen die Ingenieure gegenüber der belgischen Zeitung „The Brussels Times“.

Wasserstoff ist das kleinste und leichteste aller chemischen Elemente und hat eine besondere Eigenschaft: Es transportiert und speichert Energie. „Wasserstoffgas wird als Energielösung der Zukunft wichtig sein“, sagte Jan Rongé, einer der beiden Forscher von der KU Leuven.

„Es ist für viele Anwendungen einsetzbar. Wir denken in erster Linie an Schwerlastverkehr, Industrie und Notstromaggregate. Mit Kraft-Wärme-Kopplung kann man damit außerdem auch Strom und Wärme erzeugen.“

Jan Rongé und Tom Bosserez arbeiten als Bioingenieure an der Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven). Dort haben sie mehr als zehn Jahre lang an Prototypen von Solarpanelen geforscht, die nicht nur Strom, sondern auch Wasserstoff als Produkt erzeugen können.

Luft und Licht in Wasserstoff umgewandelt

Wasserstoff setzt bei seiner Verwendung keine Treibhausgase frei. Voraussetzung ist, dass der Wasserstoff mit sauberer Energie hergestellt wird – etwa mit Solarenergie. Und genau das haben die Bioingenieure Jan Rongé und Tom Bosserez getan. Seit 2011 arbeiten sie an einem Wasserstoffpanel, das Feuchtigkeit in der Luft direkt in Wasserstoff umwandelt.

Das Panel fängt zwei Dinge ein: Luft und Licht. Luft enthält Wasserdampf, und das Wasserstoffpanel nutzt die Energie (Licht) der Sonne, um diese Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. Der Wasserstoff wird dann unter Druck gespeichert (mit einem Kompressor) oder er kann über Leitungen abtransportiert werden und dann für alle Arten von Anwendungen eingesetzt werden.

Der Sauerstoffe wird einfach wieder in die Luft abgegeben, ohne die Umwelt zu belasten. Unter dem Namen „The Solhyd Project“ erhielten Rongé und Bosserez die Möglichkeit, ihre Ideen zu testen. Sie entwickelten mehrere Prototypen des Wasserstoffpanels und konnten diese Prototypen mit Unterstützung des in Leuven ansässigen Unternehmens Comate in ein marktfähiges Produkt überführen.

„Wir sind sehr zufrieden, dass wir ein solches Forschungsergebnis in ein marktfähiges Produkt überführen können“, sagte Sander Van den Dries, Direktor von Comate. „Aber von einer Innovation kann man erst wirklich sprechen, wenn sie produziert, verkauft und genutzt wird.“ Um dies zu ermöglichen, wird das Solhyd-Forschungsprojekt ein Spin-off-Unternehmen der KU Leuven.

Es gibt auch Kritiker – und was ist mit den Kosten?

Jan Rongé blickt bereits in die Zukunft. Er sagt „Wir gehen davon aus, dass ab 2030 Wasserstoffpaneele auf Hausdächern installiert werden können.“ Wasserstoff ist überall auf unserem Planeten in unerschöpflichen Mengen vorhanden. Aber in reiner Form kommt es in der Natur fast nie vor.

Wasserstoffatome haften an allen möglichen anderen Atomen: Sauerstoff zum Beispiel. Aber man kann diese Atome auch lösen und isolieren, wie es Rongé und Bosserez tun. Sie erhalten dann ein unsichtbares, geruchloses und extrem leichtes Gas, H2, das sehr schnell verschwindet. Und die Arbeit mit diesem Gas ist nicht ohne Risiken, denn es ist leicht entzündlich. Dies kann insbesondere in geschlossenen Räumen gefährlich sein.

Trotz klarer Vorteile bezweifeln einige Experten auch die Effizienz des Systems: Ein Großteil der ursprünglichen Energie geht verloren, wenn man den Wasserstoff aus dem Wasser löst, hinzu kommt die Speicherung, der mögliche Transport und die erneute Mischung des Wasserstoffs mit Sauerstoff oder Luft.

Und wie sieht es mit den Kosten aus? „Wie jede innovative Technologie werden unsere Wasserstoffpaneele zunächst höhere Kosten haben“, heißt es auf der Website des Solhyd-Projekts. „Bei Photovoltaik-Solarmodulen hat sich der Selbstkostenpreis aber in den letzten 5 Jahren halbiert. Für Wasserstoffpaneele sehen wir eine ähnliche Entwicklung voraus. Letztendlich gehen wir davon aus, dass die Kosten für ein Wasserstoffpanel künftig nahe an den Kosten eines Solarpanels liegen werden."

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