Die globale Energiekrise in diesem Jahr hat das internationale Augenmerk auf das Potenzial von Wasserstoff als Ersatz für fossile Brennstoffe in verschiedenen industriellen Anwendungen, einschließlich der Stahlproduktion und des Transports, gelenkt. Grüner Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien erzeugt wird, ist nach wie vor sehr teuer, was die kommerzielle Skalierbarkeit einschränkt. Im Gegensatz dazu sind grauer und blauer Wasserstoff weiterhin von fossilen Brennstoffen abhängig, von denen viele globale Märkte versuchen, sich zu distanzieren.
Herausforderungen bei der Produktion von grünem Wasserstoff
Der Prozess der Wasserstofftrennung aus Wasser ist kostspielig und energieintensiv, und in vielen Fällen ist die Produktion von grünem Wasserstoff eine ineffiziente Nutzung von sauberer Energie, die direkt verbraucht werden könnte. Ein Bericht der Internationalen Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) aus dem Jahr 2022 warnte vor der "indiscriminate Nutzung von Wasserstoff" und schlug vor, dass politische Entscheidungsträger konkurrierende Prioritäten sorgfältig bewerten sollten.
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Wissenschaftliche Fortschritte in der Wasserstoffproduktion
Nach dem Krieg der Vereinigten Staaten und Israels gegen den Iran gab es einen erheblichen Anstieg der Forschungsfinanzierung im Bereich Wasserstoff. Kürzlich veröffentlichte ein Team von Wissenschaftlern an der Oregon State University einen Artikel, der eine neue Methode zur Gewinnung von grünem Wasserstoff aus Wasser unter Verwendung von Sonnenlicht beschreibt. Diese Methode basiert auf Schwefelchemie und ist schneller und effektiver als die standardmäßigen Methoden zur Wasserstofftrennung mit Strom.
Kyriakos Stylianos, Wissenschaftler an der Oregon State University, sagte: "Unsere Arbeit bietet ein Designmuster zur Schaffung besserer Materialien, die die Kosten für grünen Wasserstoff senken können." Er fügte hinzu: "Durch den Austausch des Metalls, während der Rest der Materialien im Wesentlichen gleich bleibt, haben wir herausgefunden, warum einige Versionen von MOFs besser abschneiden. Diese Erkenntnisse bieten neue Designregeln zur Herstellung effektiverer Materialien für die Produktion von Solarenergie."
Neue Entwicklungen in der Wasserstoffindustrie
Diese Entdeckung folgt einem weiteren Fortschritt des MIT, der die Entwicklung eines elektrochemischen Prozesses umfasst, der hochreinen Wasserstoff aus Ammoniak mit erheblich geringeren Energiekosten als die traditionellen "Cracking"-Methoden, die hohe Temperaturen von über 500 Grad Celsius erfordern, extrahieren kann. Außerdem zeigte eine Studie in China im Januar, dass grüner Wasserstoff kostengünstiger und effektiver durch die Verwendung von Zuckern aus landwirtschaftlichen Abfällen anstelle von Sauerstoff im Wasserstofftrennungsprozess produziert werden kann, wodurch die Kosten für grünen Wasserstoff auf 1,54 Dollar pro Kilogramm gesenkt wurden.
Vielleicht die größte Entwicklung in der Wasserstoffindustrie in diesem Jahr ist das Versprechen von weißem Wasserstoff oder geologischem Wasserstoff. Dieser Ansatz zielt nicht darauf ab, Wasserstoff zu produzieren, sondern versucht, ihn aus Orten zu gewinnen, an denen er natürlich in der Erdkruste vorkommt. Die Technologie zur Freisetzung dieses Wasserstoffs aus Gesteinen, die Millionen von Jahren gespeichert wurden, befindet sich noch in der Entwicklung, hat jedoch ein enormes Potenzial und hat die Aufmerksamkeit von Institutionen wie dem United States Geological Survey auf sich gezogen.
Dieser Dienst schätzt, dass der Boden unter unseren Füßen Energie in Höhe von fast 170.000 Jahren des aktuellen globalen Ölverbrauchs enthält. Die Frage ist, wie viel davon abgebaut werden kann und zu welchem Preis. Was klar ist, ist, dass nach Jahren der Stagnation das Interesse an sauberem Wasserstoff wieder auf die Agenda zurückgekehrt ist und zunehmende wissenschaftliche Beweise darauf hindeuten, dass eine Revolution im Bereich des sauberen Wasserstoffs in verschiedenen Formen stattfinden kann, aber eine davon wird wahrscheinlich letztendlich erfolgreich sein und die globale Energiezukunft verändern.
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