Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen
1 Einleitung: Rettet Wasserstoff das Klima?
2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2 Energieversorgung von der Steinzeit bis heute
- 2.1 Der Energiebedarf wächst
- 2.2 Heutige Energiequellen
- 2.3 Grenzen der heutigen Energieversorgung
- 2.4 Ausweg Atomenergie?
- 2.5 Das richtige Timing: Speicher und Lastmanagement
- 2.6 Zukunftsszenarien für die Energiewende
- 2.7 Der Beginn der solaren Wasserstoffwirtschaft
- 2.8 Die Nationale Wasserstoffstrategie
3 Wasserstoff und seine Eigenschaften
4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4 Gewinnung von Wasserstoff
- 4.1 Zukünftiger Wasserstoffbedarf
- 4.2 Herstellungsprozesse im Überblick
- 4.2.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.1.1 Die Elektrolyse: Hoffnungsträger für grünen Wasserstoff
- 4.2.2 Reformierung von Kohlenwasserstoffen
- 4.2.2.1 Dampfreformer
- 4.2.2.2 Partielle Oxidation
- 4.2.2.3 Autothermer Reformer
- 4.2.3 Pyrolytische Prozesse auf Basis fester Kohlenwasserstoffe
- 4.2.4 Methanpyrolyse: Ein Traum in türkis
- 4.2.5 Kværner-Verfahren
- 4.2.6 Mikrobiologische Herstellung: Von Natur aus grün
- 4.2.7 Dissoziation: Wasserstoff aus dem Solarturm
- 4.2.8 Methanhydrat: Wasserstoff aus der Tiefsee?
- 4.3 Reinigung
- 4.4 Herstellungskosten
5 Speicherung von Wasserstoff
6 Transporte
7 Tankstellen-Infrastruktur
9 Brennstoffzelle
10 Einsatzgebiete
11 Wasserstoffmotor
12 Wasserstoff für die Industrie
13 Katalytischer Brenner
14 Kosten der Wasserstofftechnologien
15 Fazit und Ausblick
16 Anhang
17 Literatur
Teil 3.1.1 | H2-Konfiguration
Wasserstoffmoleküle können in zwei verschiedenen Zuständen auftreten, die zwar die gleiche chemische Struktur, aber teilweise unterschiedliche physikalische Eigenschaften haben. Die Konfigurationen unterscheiden sich in der Orientierung ihres atomaren Spins (Bezeichnung der Rotation der Elementarteilchen um die eigene Achse). Orthowasserstoff weist einen parallelen Spin auf, während Parawasserstoff einen antiparallelen Spin hat. Meistens liegt Wasserstoff als Gemisch aus den beiden Konfigurationen vor.
Ein Gemisch aus 25 Prozent Para- und 75 Prozent Orthowasserstoff wird n-Wasserstoff genannt. Das ist das übliche Mischungsverhältnis bei Umgebungstemperatur. Unterhalb von -200 °C hingegen kommt fast ausschließlich Parawasserstoff vor. Die Umwandlung von dem einen in den anderen Zustand ist ein sehr langsamer Prozess und kann sich ohne die Anwesenheit von Katalysatoren über mehrere Tage hinstrecken. Wichtig ist das Mischungsverhältnis, zum Beispiel wenn der Wasserstoff verflüssigt werden soll, vor allem für die Anwendung als Raketentreibstoff.
