Pilotprojekt erzeugt grünen Wasserstoff aus Meerwasser

Das Energie Projekt Wasserstoff Produktion direkt an den offshore Windanlagen

Wer hier an der Küste/Nordsee bekommt mit, das große Entwicklungen voran kommen.

Windparks auf See sind nicht neu.

Neu ist die Idee, H2 an den offshore Windanlagen auf See zu Produzieren und über Unterseeische Pipelines zu transportieren.

  • Schaeffler erweitert seine Kompetenzen, Technologien und Produkte im Bereich der Produktion von grünem Wasserstoff
  • Innovative Lösung zur Entsalzung und Reinigung von Meerwasser ermöglicht den Betrieb des Schaeffler eigenen PEM-Stacks
  • Wirksamkeit der Technologie durch Testbetrieb im Hafen von Texel unter Beweis gestellt

Aqua Ventus

Nur der aus erneuerbaren Energien hergestellte, sogenannte grüne Wasserstoff ist klimaneutral.

  • Die Küsten Raffenerien (Heide,Dithmarschen) stellen sich auf H2 Produktion um.
  • Die Unterirdischen Salz Speicher sind für H2 tauglich.
  • Helgoland baut eine neue Hafenanlage für H2-LOHC Technik
  • In der Nordsee sind große unterseeische Salz-Speicher zum Speichern von H2 technisch möglich.
  • Die H2 Pipeline könnte durch Wintershall Bohrinsel im sensiblen Watt Unterirdisch durch gesteuerte Bohrungen in 30 Meter oder tiefer, organisiert werden. Das Naturerbe Wattenmeer würde nicht berührt.

Als Opa freue ich mich sehr über die sauberen zukünftigen Energien. Sauberer Strom von der Küste

 

Energie aus der Tube

Power Paste

Ausgangsmaterial der Powerpaste ist Magnesium – eines der häufigsten Elemente überhaupt. Bei 350 Grad und leichtem Druck wird es mit Wasserstoff zu Magnesiumhydrid umgesetzt sowie mit Ester und Metallsalz angereichert. Um das Fahrzeug anzutreiben, drückt ein Stempel die Paste aus der Kartusche

Bis zu 2300 Wh/kg seien in den vom Fraunhofer Institut entwickelten «Power-Pasten» unter der Leitung von Dr. Marcus Vogt theoretisch in Form von reinem Wasserstoff abrufbar. Magnesiumhydrid, dass normalerweise mit Wasser aufgrund der Bildung einer passivierenden oberflächlichen Schicht nur sehr langsam mit Wasser reagiert, eignet sich zunächst nicht für eine Hydrolyse. Doch am Fraunhofer IFAM ist es durch Zugabe sehr geringer Mengen bestimmter, edelmetallfreier Additive sowie geeigneter Prozesstechnologien gelungen, die Reaktionsgeschwindigkeit der Hydrolysereaktion um mehrere Größenordnungen zu steigern, wodurch eine fast vollständige Reaktion des Magnesium Hydrids mit Wasser innerhalb von Minuten ermöglicht wird.

Die zugrunde liegenden Reaktionsmechanismen für diese Geschwindigkeitssteigerung wurden aufgeklärt und es konnte gezeigt werden, dass die Hydrolyse von MgH₂ damit in der Praxis kontrolliert, reproduzierbar und effizient ablaufen kann.

Viele Vorteile, kaum Nachteile

Die Elektrolyse von Wasser ist uns noch aus dem Chemieunterricht bekannt. Dabei werden dem Wasser Gleichstrom zugefügt. An der Anode (+) dem Pluspol bildet sich der Sauerstoff und an der Kathode (-) dem Minuspol der Wasserstoff heraus. Eine sehr aufwändige Methode, um so an den begehrten Wasserstoff zu kommen. Darüber hinaus gibt es auch andere Methoden zu Wasserstoffgewinnung, auf die hier nicht eingegangen wird. Verdichtet und in Drucktanks auf etwa 700 bar kann dann der Wasserstoff nach Bedarf etwa zweckorientiert den Brennstoffzellen zu Gewinnung von elektrischem Strom zugeführt werden.

Den Dresdnern ist es gelungen, hochenergetisches, ungiftiges, aber mit Wasser nur wenig reaktionsfreudiges Magnesiumhydroxid MgH₂ besonders vorteilhaft für die Hydrolyse zugänglich zu machen. Dabei werden nicht nur die oben angegebenen Energiespeicherdichten nahezu vollständig in der Praxis erreicht, sondern auch bekannte Nachteile anderer Hydrolyse Materialsysteme überwunden (solche Nachteile anderer Hydrolyse Systeme sind unter anderem langsame Reaktionsgeschwindigkeiten, die Notwendigkeit teurer Edelmetallkatalysatoren, der Einsatz nanokristalliner Materialien, hohe Material Herstellungskosten, eine Toxizität der Materialien und die damit einhergehende Erfordernis eines aufwändigen Auffangens, Rücktransports sowie einer Wiederaufbereitung der Hydrolyse Rückstände).

Auch für die Luftfahrt interessant

 Besonders vorteilhaft beim Einsatz der am Fraunhofer IFAM entwickelten MgH₂-basierten Hydrolyse-Materialsysteme ist dabei: ● Sehr hohe praktisch erreichbare gravimetrische und volumetrische Energiedichten nahe am theoretischen Maximum ● Hohe Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien Energieerzeugungskosten bereits heute vergleichbar mit Batterien Hohes Optimierungspotenzial für die großtechnische Produktion ●

Einfache Handhabbarkeit der Materialien (sogar an Luft) Nahezu unbegrenzte Haltbarkeit (keine Selbstentladung) ● Es erfolgt eine direkte Reaktion mit flüssigem Wasser (keine Wärmezufuhr notwendig) ● Reaktionskinetik kann an Anwendung angepasst werden ● Hohe Reaktions- und Systemsicherheit Geräuschlose und emissionsfreie Energieerzeugung ● Ungiftigkeit der Ausgangsmaterialien und der Hydrolyse Produkte Elektrische Speicher für den einmaligen Gebrauch mit Energiedichten von mehr als 1 kWh/kg und 1 kWh/Liter sind besonders für die Luftfahrt von aller größtem Interesse. Eine Realisierungsmöglichkeit für derartige Energiespeicher besteht in der Verwendung eines Metallhydrids, welches bei Kontakt mit Wasser aus einer beliebigen natürlichen Quelle (z.B. Leitungswasser, Regenwasser oder Meerwasser) eine sogenannte Hydrolyse Reaktion eingeht, durch die direkt gasförmiger Wasserstoff erzeugt wird.

Die Besonderheit dabei ist, dass die Hälfte des so erzeugten Wasserstoffs aus dem Wasser stammt, wodurch der materialspezifische Wasserstoffgehalt praktisch verdoppelt wird. Der so generierte Wasserstoff kann dann einfach in Elektrizität mittels einer Brennstoffzelle umgewandelt werden. Einsatz in Drohnen denkbar Auf diese Weise können leichte, kompakte, langlebige, sichere und preiswerte Energie Erzeugungseinheiten geschaffen werden, die selbst gegenüber Hochleistungsbatterien (wie z.B. Li-SOCl₂) ein Vielfaches von deren Energiespeicher Dichten aufweisen.

Wenn Wasser vorhanden ist, lassen sich so gravimetrische Energiespeicherdichten von mehr als 2,3 kWh/kg realisieren, wie bereits eingangs erwähnt. Dr. Marcus Vogt, Wissenschaftler am Fraunhofer IFAM, spricht war momentan nur von dem Einsatz in Drohnen und Kleinfahrzeugen, ohne sich direkt auch auf bemannte Luftfahrzeuge zu fokussieren. Davon sei man noch weit entfernt.

«Mit POWER PASTE lässt sich Wasserstoff bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck chemisch speichern und bedarfsgerecht wieder freisetzen»,

 konkretisiert Dr. Marcus Vogt. Probleme sieht er in der Wärmeabfuhr, der Vereisung bei dem zwangsweise mitgeführten Wasser und den erforderlichen Leistungsdichten, die sich skalieren lassen, aber in absehbarer Zeit noch nicht zur Verfügung stehen. Einsatz als Range extendier in der Schifffahrt und Schwerlastverkehr Das Optimal bleibt natürlich wenn der grüne Strom, möglichst verlustarm überall im Schiff und im Verkehr genutzt werden kann. Es gibt jedoch immer Lücken ohne Lademöglichkeiten.

Mit Power Paste (Wasserstoff) und Brennstoffzelle kann genügend Strom besorgt werden. Natürlich könnte der H2 auch in der Turbine verbrannt werden. Das ist kostengünstig, aber nicht sehr Ökologisch, da schädliche NOX Abgase entstehen. Interessant ist ja gerade mit einer Brennstoffzelle, das keine Abfälle zum Beispiel CO2 entstehen.

Gleiche Reichweite wie mit Benzin möglich

 Ausgangsmaterial der POWER PASTE ist ein pulverförmiges Magnesium – eines der häufigsten Elemente und somit ein leicht verfügbarer Rohstoff. Bei 350 Grad Celsius und fünf- bis sechsfachen Atmosphärendruck wird dieses mit Wasserstoff zu Magnesiumhydroxid umgesetzt. Nun kommen noch Ester und Metallsalz hinzu – und fertig ist die POWER PASTE. Um den Wasserstoff-Rückgewinnung Prozesse zu aktivieren, befördert ein Stempel die POWER PASTE aus der Kartusche heraus. Aus dem Wassertank wird Wasser zugegeben, es entsteht gasförmiger Wasserstoff. Die Menge wird dabei hochdynamisch dem Wasserstoffbedarf der Brennstoffzelle angepasst. Der Clou: Nur die Hälfte des Wasserstoffs stammt aus der POWER PASTE, die andere Hälfte liefert das Wasser zu. «Die Energiespeicherdichte der POWER PASTE ist daher enorm: Sie ist wesentlich höher als bei einem 700 bar-Drucktank.

Verglichen mit Batterien hat sie sogar die zehnfache Energiespeicherdichte

freut sich Vogt. Für den Nutzer heißt das: Er erzielt mit der POWER PASTE eine ähnliche Reichweite wie mit der gleichen Menge Benzin, wenn nicht sogar eine größere. Auch beim Reichweitenvergleich mit auf 700 bar komprimiertem Wasserstoff schneidet die POWER PASTE besser ab. Produktionsanlage wird aufgebaut Vogt denkt zunächst dabei in erster Linie zunächst an alle mögliche Fahrzeuganwendungen. Während gasförmiger Wasserstoff eine kostenintensive Infrastruktur erfordert, lässt sich die POWER PASTE auch dort einsetzen, wo eine solche Infrastruktur fehlt. Sprich: Wo es keine Wasserstofftankstellen gibt. Stattdessen könnte jede beliebige Tankstelle POWER PASTE in Kartuschen oder Kanistern anbieten. Denn die Paste ist fließfähig und Pump bar – sie kann daher auch über einen normalen Tankvorgang und vergleichsweise kostengünstige Abfüllanlagen getankt werden. Tankstellen könnten die POWER PASTE zunächst in kleineren Mengen, etwa aus einem Metallfass, anbieten und das Angebot entsprechend der Nachfrage ausweiten – mit Investitionskosten von einigen zehntausend Euro. Zum Vergleich: Tankstellen für gasförmigen Wasserstoff bei hohem Druck schlagen derzeit mit etwa ein bis zwei Millionen Euro pro Zapfsäule zu Buche.

Auch der Transport der Paste gestaltet sich kostengünstig: Schließlich sind aufwändige Drucktanks oder sehr kalter, flüssiger Wasserstoff nicht nötig. Bis es wirklich soweit ist, baut das Fraunhofer IFAM derzeit eine Produktionsanlage für die POWER PASTE auf. Ende 2021 soll diese in Betrieb gehen und dann bis zu vier Tonnen POWER PASTE pro Jahr produzieren. Natürlich nicht nur für E-Scooter wie Dr.Vogt versichert. Hydrogenius – Es wird am Konzept gearbeitet Eine andere Art Wasserstoff drucklos zu speichern, ist die bereits 2004 an Universität Erlangen-Nürnberg entwickelte Methode des «Liquid Organik Hydrogen Carriers» (LOHC), einer öligen Flüssigkeit, in der Wasserstoff zum Transport gebunden werden kann.

Inzwischen hat sich daraus das Unternehmen Hydrogenious gebildet. Wenn auch der Transport des LOHC vollkommen unkompliziert, so auch in Flugzeuge möglich wäre, so ist noch eine andere Aufgabe zu lösen. Um den Wasserstoff für die Brennstoffzellen verfügbar zu machen, müssen etwa 1/3 der verfügbaren Energie regelrecht verheizt werden. Anders lässt sich der Wasserstoff nicht aus der Trägerflüssigkeit nicht herauslösen. Was dem einen zu viel ist, ist dem anderen zu wenig. Man arbeite daran, ist sowohl aus Dresden als auch aus Erlangen bei Nürnberg zu hören.

Inhalt Linkliste: Vieles zum Thema Wasserstoffspeicherung Wikipedia Wasserstoff-kommt-künftig-aus-der-Tube
1       Problemstellung
 2      Arten der Wasserstoffspeicherung
2.1    Druckwasserstoffspeicherung
2.2    Flüssigwasserstoffspeicherung
2.3    Transkritische Speicherung (cryo compressed)
2.4    Metallhydridspeicher
2.5    Adsorptive Speicherung
2.6    Chemisch gebundener Wasserstoff
2.6.1 Methanol
2.6.2 Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC)
3       Einsatz
3.1    Brennstoffzellen-Schienenfahrzeuge
3.2    Flugzeuge
4      Unfallgefahr

Mit H2 (Wasserstoff) zum Windpark

Mit Wasserstoff raus zum Windpark
Der norwegische Schiffbauer Ulstein hat das Konzept eines Service-Schiffes für Offshore-Windparks mit Wasserstoffantrieb vorgestellt. Die Ulstein SX190 soll ab 2022
auf hoher See getestet werden. Die SX190 ist ein Begleitschiff, dass als Service- und Supportgefährt beim Bau und Betrieb von OffshoreWindkraftanlagen eingesetzt werden soll. Es
ist mit Brennstoffzellentechnologie des niederländischen Spezialisten
Nedstack ausgerüstet und kann bereits vier Tage lang im emissionsfreien Modus betrieben
werden.

Mit künftigen Technologiesprüngen soll dies künftig zwei Wochen lang möglich sein. Für längere Missionen oder Überführungsfahrten ist noch ein dieselelektrischer Antrieb verbaut.
Probefahrten könnten bereits 2022 stattfinden.
Die Brennstoffzellen kommen auf eine Leistung von 2 MW, die installierte
Gesamtleistung des Antriebs liegt bei 7,5 MW. Die von Nedstack zugelieferten
PEM-Brennstoffzellen sind in einem separaten Maschinenraum installiert.
Nedstack-Systeme wurden laut der Mitteilung bereits im Multi-Megawatt-Leistungsbereich gebaut und erprobt.
(Ulstein-Pressemitteilung
vom 18. November 2019)
Wasserstoffantrieb für Dickschiffe
Der norwegische Schiffsbauer Havyard entwickelt einen Antrieb mit Wasserstoff
und Brennstoffzellen für große Schiffe und ist damit nach eigenen Angaben bis
zum Beginn der Genehmigungsphase gekommen. Vereinbarungen mit Lieferanten von Brennstoffzellen (PowerCell) und Wasserstofftanks (Linde) seien unterzeichnet worden. Das Genehmigungsverfahren allerdings dürfte nicht ganz einfach werden, denn
bisher gibt es keine Regelungen für solche Systeme auf Schiffen.
Das Unternehmen hat  bereits Erfahrung mit batterieelektrischen Antrieben und ist optimistisch, dass es auch den
So soll das Schiff aussehen (Bild: Ulstein)

Wasserstoff Zukunft ?

Revolutioniert die Uni Lancaster die Brennstoffzellen?

Wasserstoff: Revolutioniert die Uni Lancaster die Brennstoffzellen? – Müssen sich Nel und PowerCell Sorgen machen? – Sind VW, Daimler und BMW auf dem Holzweg?

Die Überschrift einer Pressemitteilung der Universität Lancaster aus England hört sich vielversprechend an: „Ein neues Material könnte das Potenzial von Wasserstoff-Fahrzeugen revolutionieren.“ Sollte dem wirklich so sein, dann könnte das nicht nur Auswirkungen auf die weitere Zukunft von E-Autos haben.

Was genau hat die Uni Lancaster entdeckt?

Ein internationales Forschungsteam an der Lancaster Universität hat unter der Leitung von Professor David Antonelli ein neues Material aus Mangan entdeckt, dass eine neue Lösung in der Brennstoffzellen-Technologie bietet. Das neue Material wird zur Herstellung von molekularen Sieben innerhalb von Brennstofftanks verwendet, die den Wasserstoff speichern und neben Brennstoffzellen in einem Wasserstoff betriebenen „System“ arbeiten.

Das Revolutionäre an der Technologie

Das Material, das KMH-1 (Kubas Manganese Hydride-1) genannt wird, soll es ermöglichen, Tanks zu entwerfen, die viel kleiner, billiger, bequemer und Energiedichte sind als die vorhandenen Wasserstoff Kraftstoff Technologien. Zudem sollen die Tanks eine Reichweite bieten, die deutlich über der von batteriebetriebenen Fahrzeugen liegt.

Reichweite 4 bis 5 Mal länger als mit Lithium-Ionen-Batterie und viel leichter.

Professor Antonelli, Lehrstuhl für Physikalische Chemie an der Lancaster University und seit mehr als 15 Jahren in diesem Bereich tätig, sieht viele Vorteile von KMH-1: „Die Kosten für die Herstellung unseres Materials sind so niedrig, und die Energiedichte, die es speichern kann, ist so viel höher als bei einer Lithium-Ionen-Batterie, dass wir Wasserstoff-Brennstoffzellen-Systeme sehen könnten, die fünfmal weniger kosten als Lithium-Ionen-Batterien. Zudem bietet das Material eine viel längere Reichweite, die möglicherweise bis zu etwa vier-bis fünfmal längere Fahrten zwischen den Füllungen ermöglicht.“

Neues System nicht nur auf Fahrzeuge begrenzt

„Dieses Material kann auch in tragbaren Geräten wie Drohnen oder innerhalb von mobilen Ladegeräten verwendet werden, so dass die Menschen einwöchige Campingausflüge unternehmen können, ohne ihre Geräte aufladen zu müssen“, so Professor Antonelli weiter.

„Der eigentliche Vorteil ist, dass man für längere Zeit vom Netz gehen kann, wie zum Beispiel bei Langstrecken Fahrten, Drohnen oder Robotik. KMH-1 könnte auch dazu verwendet werden, ein Haus oder eine abgelegene Nachbarschaft außerhalb einer Ortschaft mit einer Brennstoffzelle zu versorgen.“

Wasserstoffspeicherung mit LOHC: sicher und kompakt

Hier ein Artikel des Bundes Ministerium für Bildung und Forschung   Dank erneuerbarer Energien steht uns manchmal überschüssige Energie zur Verfügung. Eine Möglichkeit, Energie zu speichern, ist ihre Umwandlung in Wasserstoff. Wasserstoff ist allerdings sehr leicht brennbar und im Gemisch mit Luft explosiv. Die Firma Hydrogenious Technologies speichert Wasserstoff im nicht brennbaren, flüssigen, organischen Trägermaterial LOHC. Die Box des Exponats besteht aus einer Drehplatte mit einer kleinen Wand in der Mitte, die beiden Möglichkeiten zur Wasserstoffspeicherung werden dargestellt, im Hintergrund ist ein Video eines Experiments zu sehen. Im Trägermaterial kann der Wasserstoff sicher gespeichert werden. Sehr schwer entflammbar Continue reading

Fossile Energie-LNG Terminal für Brunsbüttel

LNG-Terminal in Brunsbüttel nur für USA Gas

——-Fracking Nein Danke auch nicht anderswo——

Hier der NDR S-H Magazin Bericht zum Thema

Gas Tanker nach Brunsbüttel?

Das sind ja große Schiffe?

Der Autor findet, daß es sich um eine alte fossile Energieform, handelt.

Die LNG Brücken-Technologie, kann durch wesentlich bessere Techniken z.b. LOHG-H2 die unsere Windenergie einbaut. Für Schiffe sowie weitere Zukunfts -Mobilität besser nutzen kann.

https://ees-ev.de/erste-wasserstoff-windturbine-fuer-gruenen-kraftstoff-in-den-niederlanden
LOHC geeignete alternative zum Fossile Treibstoff

Wie funktioniert LOHC

Alles über LOHC 

Auto mit LOHC Kraftstoff (E-Mobilität)

Fahren mit grünen H2 LOHC

Wasserstoffzüge mit LOHC Technik haben große Vorteile

 Was ist LOHC? Ein Trickfilm

Es bleibt zu erklären, ob Brunsbüttel das schmutzige Fracking Gas aus Nordamerika haben will, obwohl es ein Überangebot auf dem Gasmarkt durch Gas Pipeline-Technik in Europa, gibt.

LOHC ist Zukunft 

 

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