Wasserstoff wird als Ersatz für die heutigen fossilen Brennstoffe betrachtet, weil es im Überfluss vorhanden, effizient und im Gegensatz zu anderen Alternativen erneuerbar ist und außerdem keine Emissionen erzeugt. Kann als Energieträger zum Erzeugen elektrischen Stroms mit Wasserstoff-Brennstoffzellen und Wasserstoff-Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. In einer Wasserstoff-Brennstoffzelle entsteht durch die Zusammenführung von Wasserstoff und Sauerstoff aus der Luft Elektrizität. Die Brennstoffzelle kann ständig eingesetzt werden und Energie erzeugen, solange der Wasserstoff bereitgestellt wird, und die einzigen Nebenprodukte sind Wärme und Wasser. Viele Brennstoffzellen, die heute zur dezentralen Stromerzeugung eingesetzt werden, benötigen eine integrierte Brennstoffverarbeitung, um aus einem Brennstoff auf Kohlenwasserstoffbasis ein wasserstoffreiches Gas herzustellen, wie beispielsweise Erdgas oder Propan. Allerdings hat die Verwendung von Reinstwasserstoff in der Brennstoffzelle auch zahlreiche Vorteile. Für direkte Wasserstoffversorgung geeignete Anwendungen sind beispielsweise mobile Geräte, primäre Energieversorgung, Sicherungsenergieversorgung, Lastmanagement und Netzstabilisierung.
Mobile Energieversorgung
Unternehmen entwickeln Geräte wie Mobiltelefone, Laptops und Kameras, die Wasserstoffbrennelemente und Brennstoffzellen anstelle der derzeitig verwendeten Akkus nutzen. Brennstoffzellen haben das Potenzial für längere Laufzeiten und mehr Leistung.
Wasserstofflagerung
Aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne gewonnener Strom entspricht nicht immer den Verwendungsanforderungen. Um die Nutzung erneuerbarer Energien zu maximieren, besonders an entfernten Standorten, kann mit dieser Art von Energie Wasserstoff generiert und dann gespeichert werden.
Sicherungs- und Primärenergieanforderungen
Sicherungsenergie und nicht zu unterbrechende Stromversorgung ist erforderlich, wenn eine sehr zuverlässige Energiequelle unerlässlich für die weitere ununterbrochene Funktion eines Unternehmens oder Geräts auch bei einem Ausfall des Energienetzes ist. Durch die weitaus längere Lebensdauer von Brennstoffzellensystemen können diese Akkusysteme ersetzen und die erforderliche Primär- oder Sicherungsenergie für viele dieser Anwendungen bereitstellen. Die Wasserstoffverwendung für Brennzellen in diesen Anwendungen ermöglicht sofortige Nutzung der Energie.
Anwendungen stationärer Energie
Brennstoffzellen wandeln chemische Energie direkt in Elektrizität um und generieren dabei Wärme und Wasser nur als Nebenprodukte. Hochwertige Brennstoffzellen können Elektrizität somit für gewerbliche und private Anforderungen generieren, während gleichzeitig Wärme entsteht. Durch Wasserstoffnutzung für die Brennstoffzellen kann auch die Effektivität des Brennstoffzellensystems verbessert werden.
Wasserstoffenergieanlage
Eine Wasserstoffenergieanlage ist Technologie, die gleichzeitig Energie, Wärme und Wasserstoff generiert. Diese Art von System wird oft auch als CHHP (Combined Heat, Power and Hydrogen) bezeichnet. Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, nutzt die Anlage eine Hochtemperaturbrennstoffzelle zum Generieren von Elektrizität, Wärme und Wasserstoff als Nebenprodukt. Mit der Brennstoffzelle können verschiedene wasserstoffreiche Brennstoffe wie Biogas, Erdgas, Müllkippengas und Synthesegas verwendet werden. Es wird erwartet, dass diese Technologie eine Quelle für kostengünstigen, erneuerbaren Wasserstoff wird.
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