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Du musst um aus Erdgas Wasserstoff zu machen keine fossilen Energieträger verbrennen. Das geht auch direkt über chemische Prozesse (Dampfreformierung), die 70-80% Wirkungsgrad haben. Es wären also eher 70% statt 30%, zumindest wenn man den Prozess autotherm fährt. Sprich das Methan teilweise verbrennen zu lassen, so dass man am Ende etwas weniger Wasserstoff als auf die obigen 80% bekommt.Ich wollte dann wissen, was man denn mit dem Zeug macht, das bei der Pyrolyse übrig bleibt. Das wäre reiner Kohlenstoff. Daraufhin kamen noch ein paar Details:Dampfreformierung erzeugt allerdings mittelbar massig CO2 und ist ein Klimakiller.
Klüger und realistischer wäre tatsächlich Methanpyrolyse.
Dabei spaltet man bei hohen Temperaturen ohne C-O2 zu erzeugen CH4 zu C+H2+H2. Kostet mehr Energie als die Dampfreformation, ist aber klimaneutral und gleichzeitig bedeutend effizienter als Elektrolyse. Der energetische Sprung von CH4 ist zu H2+H2+C ist halt deutlich geringer als von H2O zu H2+O.
"Das Verfahren benötigt 87 Prozent weniger Energie als die Wasserelektrolyse – und belastet die Umwelt im Gegensatz zur herkömmlichen Dampfreformierung nicht mit CO2."
FAZ: Wasserstoff aus Methanpyrolyse.
Den Wasserstoff der so erzeugt wird bezeichnet man als türkis. Und er ist ein gutes Speichermedium für Energie, bis wir so viel erneuerbare Energien haben, dass wir uns die Wasserelektrolyse leisten können.
Pyrolyse ist theoretisch CO2 neutral, wenn man von Pipeline- und Förderungslecks absieht. Der übrig gebliebene, reine Kohlenstoff wird natürlich nicht verfeuert. Warum auch? Wenn du das tätest, könntest du direkt das Methan verbrennen und dir den ganzen Aufwand sparen. Du kannst reinen Kohlenstoff in der Chemie als Rohstoff gut gebrauchen. Oder im schlimmsten Fall kommt das Zeug in alte Bergwerke. Solange es nicht zu feucht ist, passiert dort nichts. Selbst wenn du Holzkohle im Waldboden vergräbst, dauert es Jahrtausende bis sie vollständig abgebaut wurde. (Quelle).Pyrolyse für Wasserstoff, vor allem für die chemische Industrie, wäre eine sehr gute, temporäre Alternative zur jetzigen Produktionsart. Die ist nämlich tatsächlich die CO2-Schleuder Dampfreformation. Natürlich können wir nur Methanpyrolyse betreiben, solange wir Methan haben. Auf Dauer werden wir um die nachhaltige Wasserelektrolyse nicht herum kommen. Und dann 5x mehr für den Wasserstoff bezahlen oder genug erneuerbare Energien haben, damit Strom fast kostenlos ist. Aber bis wir genug erneuerbare Energien haben, ist die Pyrolyse eine super Idee und ein riesiger Fortschritt der massig CO2 einspart, im Vergleich zur Dampfreformation.
Was nicht bedeutet, dass die Russen die Pyrolyse machen sollten. Wasserstoff ist furchtbar korrosiv (Wasserstoffversprödung) und hat die Eigenschaft ständig zu entkommen. Das sind kleine Wasserstoff-Stäbchen, im Gegensatz zu riesigen "Methan-Krähenfüßen". Wenn du ein Gas unter hohem Druck durch tausende Kilometer Pipeline schicken möchtest, wäre Methan vielleicht besser, weil dann deutlich weniger entweicht. Die Russen könnten uns das Methan verkaufen und wir machen die Pyrolyse selber. Siemens ist in der Pyrolyse weltweit ganz vorne mit dabei und in Deutschland gelten auch halbwegs strenge Umweltauflagen im Vergleich zu Russland.
Auf diese Art würde man 20 Jahre lang "dreckiges Methan" zu "sauberem Wasserstoff" verwandeln, den wir speichern und mit dem wir im Winter heizen könnten (via Gaskraftwerk -> Strom oder direkt verbrennen). Und in den 20 Jahren bauen wir genug Solarzellen in Australien, Arabien und der Sahara um Wasserstoff per Elektrolyse herzustellen.
Bei der Dampfreformation ist es nur eine Kleinigkeit, die ich bemängele. "Entweder sie verbrennen ihre fossilen Energieträger und verkaufen uns 30% in Form von Wasserstoff weiter.". Wenn wir Wasserstoff aus der Dampfreformation kaufen, kriegen wir 80% Wirkungsgrad-Wasserstoff aus einem chemischen Prozess. Nicht 30% Wirkungsgrad-Wasserstoff aus der Elektrolyse. Das ist inhaltlich fast das gleiche, aber ich glaube deine Leser sind technikinteressiert und freuen sich etwas über technische Verfahren zu lernen.
Und natürlich hast du absolut Recht. Wasserstoff ist für die Aufbewahrungsart von Energie und keine Energiequelle. CO2-neutrale Energiequellen müssen wir zusätzlich zur Wasserstoffproduktion möglichst schnell aufbauen!
Da du gerade zurecht um die BBC trauerst, möchte ich dir einen BBC Global Science Correspondent und seinen privaten Youtube Kanal empfehlen. Peter Hadfield macht Videos über den Wissenschaft an sich, Klimawandel und erneuerbare Energien. Meiner Meinung nach ist sein Kanal potholer54 fast auf dem Niveau vom Slate Star Codex.