31.12.2008
Ökologisch korrekt
Physik Journal – Eine Pilotanlage in Spanien erzeugt Wasserstoff mithilfe von Sonnenenergie
Ökologisch korrekt
Physik Journal – Eine Pilotanlage in Spanien erzeugt Wasserstoff mithilfe von Sonnenenergie.
Wasserstoff kann in Zukunft einen wesentlichen Beitrag zur Energiewirtschaft leisten. Der Weg dahin ist allerdings noch weit. Bislang gilt die Elektrolyse als das Verfahren der Wahl, um Wasserstoff zu erzeugen. Nun ist es Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln erstmals gelungen, das Gas in einer 100-kW-Pilotanlage mit Sonnenenergie in einem thermodynamischen Kreisprozess zu produzieren. An dem Projekt wirken Entwickler aus Dänemark, Griechenland, Großbritannien und Spanien mit. Die Pilotanlage steht bei Almería in Andalusien, wo in großem Stil an der Nutzung der Sonnenenergie industrienah geforscht wird.
In der Anlage der DLR-Wissenschaftler sammelt ein Heliostaten-Feld die Sonnenstrahlung, um die zwei Reaktormodule zu erhitzen, die jeweils einen halben Quadratmeter groß sind. Sie bestehen aus einer porösen Keramik, die mit einem Metalloxid beschichtet ist. Durch die Kanäle strömt Wasserdampf. Das Aussehen der Module erinnert an einen Autokatalysator.
Das Metalloxid auf der Oberfläche wirkt jedoch nicht als Katalysator, sondern senkt die freie Enthalpie der Wasseraufspaltung auf negative Werte ab; Wasserstoff entsteht. Der dabei freiwerdende Sauerstoff oxidiert das Metalloxid höher und wird gebunden, lässt sich allerdings durch passende Umgebungsbedingungen wieder austreiben. Dazu muss die Temperatur von 800 auf 1200 °C erhöht werden, also mehr Sonnenenergie vom Heliostaten-Feld auf den Absorber fallen. Während also ein Modul Wasserstoff erzeugt, wird das zweite regeneriert.
In den kommenden Monaten wollen die DLR-Forscher nun die Pilotanlage unter realen Bedingungen testen und optimieren. Erst dann lässt sich auch der Wirkungsgrad bestimmen. Der Sprung aus dem Labor zu dieser Pilotanlage ist aber anspruchsvoller als der spätere Schritt zu einer Anlage im Megawattbereich, da die 100-kW-Pilotanlage skalierbar ist.
Michael Vogel
Quelle : Physik Journal, Januar 2009, S. 12
Physik Journal – Eine Pilotanlage in Spanien erzeugt Wasserstoff mithilfe von Sonnenenergie.
Wasserstoff kann in Zukunft einen wesentlichen Beitrag zur Energiewirtschaft leisten. Der Weg dahin ist allerdings noch weit. Bislang gilt die Elektrolyse als das Verfahren der Wahl, um Wasserstoff zu erzeugen. Nun ist es Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln erstmals gelungen, das Gas in einer 100-kW-Pilotanlage mit Sonnenenergie in einem thermodynamischen Kreisprozess zu produzieren. An dem Projekt wirken Entwickler aus Dänemark, Griechenland, Großbritannien und Spanien mit. Die Pilotanlage steht bei Almería in Andalusien, wo in großem Stil an der Nutzung der Sonnenenergie industrienah geforscht wird.
Abb.: An der erleuchteten Stelle tritt das Sonnenlicht in den Absorber des Solarturms ein. (Bild: DLR)
In der Anlage der DLR-Wissenschaftler sammelt ein Heliostaten-Feld die Sonnenstrahlung, um die zwei Reaktormodule zu erhitzen, die jeweils einen halben Quadratmeter groß sind. Sie bestehen aus einer porösen Keramik, die mit einem Metalloxid beschichtet ist. Durch die Kanäle strömt Wasserdampf. Das Aussehen der Module erinnert an einen Autokatalysator.
Das Metalloxid auf der Oberfläche wirkt jedoch nicht als Katalysator, sondern senkt die freie Enthalpie der Wasseraufspaltung auf negative Werte ab; Wasserstoff entsteht. Der dabei freiwerdende Sauerstoff oxidiert das Metalloxid höher und wird gebunden, lässt sich allerdings durch passende Umgebungsbedingungen wieder austreiben. Dazu muss die Temperatur von 800 auf 1200 °C erhöht werden, also mehr Sonnenenergie vom Heliostaten-Feld auf den Absorber fallen. Während also ein Modul Wasserstoff erzeugt, wird das zweite regeneriert.
In den kommenden Monaten wollen die DLR-Forscher nun die Pilotanlage unter realen Bedingungen testen und optimieren. Erst dann lässt sich auch der Wirkungsgrad bestimmen. Der Sprung aus dem Labor zu dieser Pilotanlage ist aber anspruchsvoller als der spätere Schritt zu einer Anlage im Megawattbereich, da die 100-kW-Pilotanlage skalierbar ist.
Michael Vogel
Quelle : Physik Journal, Januar 2009, S. 12
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