Prof. Michael Fröba: Hidrogén - az energiaátmenet fontos pillére
2019 november | „A holnap energiaellátása jelentősen megváltozik a maihoz képest. Az energiaátmenetsel jelenleg változást tapasztalunk az energiarendszerekben.
"Jelenleg egy üzemanyag-alapú energiarendszerből egy villamosenergia-alapú energiarendszerbe állunk átmeneti fázisban" - mondta Michael Fröba professzor, a hamburgi egyetem diplomás vegyésze és energetikai kutatója, kezdve előadását az érdeklődő hallgatóság számára.
Az előadási eseményre 2019. november 20-án került sor a BUND helyi csoport Reinbek/Wentorf és a Sachsenwald klímavédelmi kezdeményezésére és szervezésére, Reinbek város klímavédelmi irányításának támogatásával, a Reinbek városháza nagy ülésteremben, amely az utolsó székig megtelt.
"Az olyan fosszilis tüzelőanyagok, mint a szén, a nyersolaj és a földgáz energiatermelésre való felhasználása 2050-re a mai 90% -ról becslések szerint 50% -ra csökken a megújuló energiák, például a főként a szélenergiából, a fotovillamosokból és a napenergiából származó villamos energia javára" - folytatta Fröba professzor. „Amikor energiaellátásunkat megújuló energiává alakítjuk át, a jövőben viszonylag nagy mennyiségű villamos energiát fogunk előállítani. Mivel mindet nem lehet azonnal felhasználni, az áram tárolása elengedhetetlen. ”Az energiát sokféleképpen lehet tárolni: a lítium-ion akkumulátor kis mennyiségű energiához jól alkalmazható, például a hidrogén (H2) nagyobb mennyiségekhez közepes.
"A klímavédelemnek a dekarbonizációval kapcsolatos szempontjait mindig figyelembe kell venni a jövőbeni megfontolások során" - mondja Fröba professzor. "Hosszú távon a hidrogént ezért nem földgázból kell előállítani, mint a múltban, hanem megújuló energiák (pl. Szélenergiából származó villamos energia) segítségével a vízből, elektrolízis segítségével, így a klímavédelmi cél, a CO2-kibocsátás csökkentése megvalósul." A vízelektrolízis speciális folyamat., amelyben a vizet hidrogénre és oxigénre osztják. Segítségükkel 9 liter vízből 1 kg nagyon tiszta H2-t lehet előállítani, ami 100 km-es autós útra elegendő. 1 kg H2 ára 9,50 euró, amelyet a politikusok önkényesen határoztak meg, az előállítási költségek csak a felét teszik ki.
Annak érdekében, hogy a hidrogénből tárolt energiát újra felhasználni lehessen, az üzemanyagcellát használják. Elvileg ez az elektrolízis fordított folyamata: a hidrogén és az oxigén vizet, áramot és hőt termel. "De ne aggódjon, a folyamat eltér a megszokott oxihidrogén reakciótól" - mondta Fröba professzor, megnyugtatva a hallgatóságot. Mindenesetre van elég tapasztalat a gyúlékony és robbanásveszélyes gázok és folyadékok kezelésében, gondoljunk csak a földgázra vagy a benzinre. A hidrogént teherautókban nyomás alatt álló gázként vagy mélyhűtött folyadékként lehet szállítani. Mesterségesen létrehozott üregek a sókupolákban (sóbarlangok), mivel azokat az Egyesült Államokban már régóta használják, ideálisak a hidrogén tárolására.
Egy másik gyakran használt, az elektromobilitás terén is alkalmazott villamosenergia-tároló közeg a lítium-ion akkumulátor, amely kisebb mennyiségű energia tárolására alkalmas. Többek között az alkalmazott kobalt miatt ez az akkumulátor viszonylag nehéz. Sajnos nem lehet olyan nagy méretűvé tenni, amennyit csak akar, így kapacitásuk csak rövid utakra elegendő. A lítium akkumulátor másik hátránya az alapanyagok problémája. Néhány elem, például az indium, a germánium és a gallium körülbelül 50 év múlva már nem lesz elérhető. A lítium és a kobalt szintén szerepel a vörös listán. Jelenleg kutatások folynak a lítium-kén és a fém-levegő akkumulátorok kifejlesztésére, amelyek jelentősen nagyobb kapacitással bírhatnak.
Akkumulátoros és üzemanyagcellás modellek egyaránt elérhetőek a piacon a mobilitás szempontjából. Az akkumulátorral működtetett autó hatótávolsága kb. 300 km, miután a gyorstöltő állomáson töltött egy félórás töltési idő (vagy akár 14 órán keresztül egy háztartási aljzaton), az üzemanyagcellás autóé pedig 3-5 perc. a hidrogénszivattyú hatótávolsága kb. 500 km. A hidrogén-töltőállomások hálózata Németországban azonban csak most készül. "A jövőben különböző meghajtások lesznek a különböző alkalmazási területekre", így Fröba professzor prognózisa. "A mobilitás érdekében párhuzamosan szükség van akkumulátorokra rövid távolságokra és üzemanyagcellákra nagy távolságokra, valamint nehéz szállításra."
Prof. Fröba professzor előadásában megmutatta a különböző energiarendszerek és hajtástípusok előnyeit és hátrányait, valamint a mobilitásban rejlő határait, és világossá tette, hogy a hidrogén ideális energiahordozó. Sajnos a német autóipar eddig nem vette figyelembe az előnyöket. Az ázsiai országokban sokkal messzebb vannak. Becslések szerint két év múlva több hidrogénüzemű autót is vásárolhatunk majd tőlünk.
Kiterjedt és számos kérdés és hozzászólás a vita során a nagyon érdeklődő és esetenként jól informált közönség részéről hozzájárult egy sokoldalú, sikeres eseményhez.