Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine neue Methode zur Gewinnung von hochreinem Wasserstoff aus Ammoniak entdeckt, die im Vergleich zu früheren Technologien weniger Energie benötigt. Dieser Fortschritt könnte dazu beitragen, die Umweltauswirkungen und den Energieverbrauch der Wasserstoffindustrie zu verringern, die in verschiedenen industriellen Prozessen und Technologien, einschließlich Brennstoffzellen und der Herstellung von Computerchips, eingesetzt wird.
Herausforderungen für grünen Wasserstoff
Grüner Wasserstoff wird als wichtige Lösung zur Reduzierung der Dekarbonisierung in schwierigen Sektoren wie der Transport- und Stahlindustrie angesehen, da dieses Gas bei hohen Temperaturen wie bei thermischer Kohle, schwerem Öl oder Erdgas verbrannt werden kann und nur Wasserdampf hinterlässt. Dennoch wird der Großteil des produzierten Wasserstoffs aus fossilen Brennstoffen gewonnen, was die Effizienz als saubere Energiequelle in Frage stellt. Zudem wird die Herstellung von grünem Wasserstoff oft als kostenintensive und ineffiziente Nutzung erneuerbarer Ressourcen angesehen, die für direktere Anwendungen verwendet werden könnte.
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Fortschritte in der Wasserstoff-Lieferkette
Die neue Methode des MIT trägt dazu bei, diese Herausforderung zu lösen, indem sie die benötigte Energiemenge im Lebenszyklus von Wasserstoff reduziert, anstatt den Verbrauch erneuerbarer Energie zu erhöhen. Die Speicherung von flüssigem Wasserstoff in Ammoniak zu Transportzwecken ist keine neue Idee, jedoch war dieser Prozess bis heute mit erheblichen Ineffizienzen verbunden. Das "Cracken", die traditionelle Methode zur Gewinnung von Wasserstoff aus Ammoniak, erfordert große Energiemengen und Temperaturen über 500 Grad Celsius, um eine hohe Reaktions- und Umwandlungsrate zu erzielen.
Der neue Prozess, der von den MIT-Forschern vorgeschlagen wurde, nutzt neuartige chemische Methoden, um diese Gleichung zu verändern. "Wir wollten herausfinden, ob wir elektrische Eingaben nutzen können, um eine Reaktion zu steuern, die ansonsten ungünstig wäre, und gleichzeitig sicherstellen, dass Wasserstoff vom Wasserstoffträger getrennt wird und sehr rein ist, sodass er direkt in einer Brennstoffzelle oder in anderen Anwendungen, die einen hohen Reinheitsgrad erfordern, verwendet werden kann", sagt Yogesh Surendranath, der Hauptautor einer Studie, die diese Ergebnisse berichtet.
Dieser Fortschritt erfolgt in einem Kontext von wachsendem Interesse und Investitionen in emissionsarmen Wasserstoff. Geopolitische und politische Veränderungen, wachsende Prognosen für die Energienachfrage aufgrund des KI-Booms und hohe Preisschwankungen auf dem Energiemarkt aufgrund gleichzeitiger Kriege in der Ukraine und im Iran haben Länder weltweit dazu gezwungen, ihre Energiesicherheitsstrategien zu überdenken. Viele dieser Länder haben einen umfassenden Ansatz für eine vielfältige und somit widerstandsfähigere Energiezusammensetzung gefunden.
China, der größte Wasserstoffproduzent der Welt, hat ein Ziel zur schnelleren Erhöhung der Wasserstoffproduktion, insbesondere von grünem Wasserstoff, als ursprünglich geplant in seinem fünfzehnten Fünfjahresplan eingeführt. Die Nationale Energieverwaltung Chinas (NEA) hat kürzlich Wasserstoff als strategisches "Hebel" für nationale Energieautarkie und -resilienz bezeichnet und sich verpflichtet, die inländische Entwicklung zu beschleunigen. Auch europäische Führer haben kürzlich ein größeres Interesse an der Entwicklung dieser Industrie gezeigt. Im April forderten die Minister aus Österreich, Deutschland, den Niederlanden, Polen und Spanien die Europäische Union auf, die Produktionsvorschriften zu erleichtern und Investitionen in diesem Sektor zu fördern.
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