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Aktualisiert am 9 Juni 2024

Wasserstoff aus der Elektrolyse

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Bei der Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse wird Wasser (H₂O) mit Hilfe von elektrischem Strom in seine Bestandteile Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) zerlegt. Diese Methode ist im Zusammenhang mit nachhaltiger Energie von besonderer Bedeutung, da sie eine Möglichkeit bietet, Wasserstoff ohne den direkten Ausstoß von Treibhausgasen herzustellen, sofern der verwendete Strom aus erneuerbaren Energien stammt.

Der Prozess #

Der Prozess findet in einem Elektrolyseur statt, der typischerweise aus zwei Elektroden (einer Anode und einer Kathode) besteht, die in einem Elektrolyten platziert sind. Wenn ein elektrischer Strom angelegt wird, werden Wassermoleküle an den Elektroden gespalten: An der Kathode (negative Elektrode) findet eine Reduktionsreaktion statt, bei der Wasserstoffgas entsteht:

2H2O + 2e → H2 + 2OH

Währenddessen findet an der Anode (positive Elektrode) eine Oxidationsreaktion statt, bei der Sauerstoffgas und Protonen freigesetzt werden:

4OH → Ø2 + 2H2O + 4E

Die chemische Gesamtgleichung für den Prozess lautet:

2H2Ø (l) → 2 H2 (g) + Ø2 (g)

Die Technologie #

Es gibt verschiedene Arten von Elektrolyseuren, z. B. alkalische Elektrolyseure, weitere Informationen finden Sie hier . Effizienz und Skalierbarkeit sind kritische Herausforderungen für die Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse. Die aktuellen Wirkungsgrade liegen typischerweise zwischen 60 % und 80 %. Innovationen bei Elektrodenmaterialien, Membrantechnologie und Systemintegration werden kontinuierlich durchgeführt, um Kosten zu senken und die Effizienz zu verbessern. Sie machen die Elektrolyse zu einem Eckpfeiler der Wasserstoffwirtschaft. Einen interessanten Einblick in den zunehmenden Reifegrad der verschiedenen Technologien gibt dieses Bild (IEA).

Projekt von erneuerbarem Strom zu synthetischem Methan, realisiert von GRZ Technologies. Alkalische Elektrolyse erzeugt den Wasserstoff.
Projekt von erneuerbarem Strom zu synthetischem Methan, realisiert von GRZ Technologies. Alkalischer Elektrolyseur in der Mitte.

Elektrolyse ist nicht die einzige Möglichkeit, Wasserstoff zu erzeugen, einen allgemeineren Überblick finden Sie in diesem Artikel. In jedem Fall ist Wasserstoffgas für Energieunternehmen von entscheidender Bedeutung. Es ermöglicht die kohlenstofffreie Speicherung, den Transport und die Erzeugung von Energie und unterstützt so die Nachhaltigkeitsziele.

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