Als sauber angepriesen, kann „blauer“ Wasserstoff schlimmer sein als Gas oder Kohle
„Blauer“ Wasserstoff – eine Energiequelle, die einen Prozess zur Herstellung von Wasserstoff durch die Verwendung von Methan in Erdgas beinhaltet – wird von vielen als saubere, grüne Energie gelobt, um die globale Erwärmung zu reduzieren. Forscher von Cornell und der Stanford University glauben jedoch, dass es dem Klima mehr schaden kann als die Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Laut einer neuen Studie, die am 12. August in Energy Science & Engineering veröffentlicht wurde, ist der CO2-Fußabdruck zur Erzeugung von blauem Wasserstoff um mehr als 20 % größer als bei der direkten Verwendung von Erdgas oder Kohle zur Wärmeerzeugung oder etwa 60 % größer als bei der Verwendung von Dieselöl zur Wärmeerzeugung.
„Der größte Teil des Wasserstoffs in den USA und Europa stammt aus Erdgas, wobei Dampf und Druck verwendet werden, um das Methan aus Erdgas in einen sogenannten „grauen“ Wasserstoff und Kohlendioxid umzuwandeln“, sagte Robert Howarth , David R. Atkinson Professor für Ökologie und Umweltbiologie an der Hochschule für Landwirtschaft und Lebenswissenschaften. Howarth verfasste zusammen mit Mark Z. Jacobson, Stanford-Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen, „ How Green is Blue Hydrogen? .“
Blauer Wasserstoff beginnt mit der Umwandlung von Methan in Wasserstoff und Kohlendioxid unter Verwendung von Hitze, Dampf und Druck oder grauem Wasserstoff, geht aber weiter, um einen Teil des Kohlendioxids einzufangen. Sobald das Nebenprodukt Kohlendioxid und die anderen Verunreinigungen sequestriert sind, wird es nach Angaben des US-Energieministeriums zu blauem Wasserstoff.
Der Prozess zur Herstellung von blauem Wasserstoff benötigt laut den Forschern viel Energie, die im Allgemeinen durch die Verbrennung von mehr Erdgas bereitgestellt wird.
„In der Vergangenheit wurden keine Anstrengungen unternommen, um das Kohlendioxid-Nebenprodukt von grauem Wasserstoff abzuscheiden, und die Treibhausgasemissionen waren enorm“, sagte Howarth. „Jetzt fördert die Industrie blauen Wasserstoff als Lösung, ein Ansatz, bei dem immer noch das Methan aus Erdgas verwendet wird, während versucht wird, das Nebenprodukt Kohlendioxid abzufangen. Leider bleiben die Emissionen sehr groß.“
Methan ist ein starkes Treibhausgas, sagte Howarth. Es ist als atmosphärisches Erwärmungsmittel mehr als 100-mal stärker als Kohlendioxid, wenn es zum ersten Mal emittiert wird. Der am 9. August veröffentlichte Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen der Vereinten Nationen zeigt, dass Methan im letzten Jahrhundert kumuliert bis heute etwa zwei Drittel so viel zur globalen Erwärmung beigetragen hat wie Kohlendioxid, sagte er.
Betrachtet man sowohl das nicht eingefangene Kohlendioxid als auch die großen Emissionen unverbrannter, sogenannter „flüchtiger“ Methanemissionen, die mit der Verwendung von Erdgas verbunden sind, ist der CO2-Fußabdruck zur Erzeugung von blauem Wasserstoff um mehr als 20 % größer als die direkte Verbrennung von Erdgas oder Kohle zur Wärmeerzeugung , oder etwa 60 % mehr als die Verwendung von Dieselöl zur Wärmeerzeugung, so das neue Papier.
Die Emissionen von blauem Wasserstoff sind geringer als bei grauem Wasserstoff, aber nicht sehr stark: vielleicht überraschend nur um etwa 9 bis 12 %.
„Blauer Wasserstoff ist kaum emissionsfrei“, schreiben die Forscher. „Blauer Wasserstoff als Strategie funktioniert nur insoweit, als es möglich ist, Kohlendioxid auf unbestimmte Zeit in die Zukunft zu speichern, ohne dass es wieder in die Atmosphäre entweicht.“
Einen umweltfreundlichen „grünen“ Wasserstoff gibt es zwar, aber er bleibt ein kleiner Sektor und wird nicht kommerziell realisiert. Grüner Wasserstoff entsteht, wenn Wasser eine Elektrolyse durchläuft (mit Strom aus Solar-, Wind- oder Wasserkraft) und das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt wird.
Am 10. August verabschiedete der US-Senat seine Version des Gesetzes über Infrastrukturinvestitionen und Arbeitsplätze in Höhe von 1 Billion US-Dollar, das mehrere Milliarden Dollar für die Entwicklung, Subventionierung und Stärkung der Wasserstofftechnologie und ihrer Industrie vorsieht.
„Die politischen Kräfte haben die Wissenschaft möglicherweise noch nicht eingeholt“, sagte Howarth. „Selbst fortschrittliche Politiker verstehen vielleicht nicht, was sie wählen. Blauer Wasserstoff klingt gut, klingt modern und klingt nach einem Weg in unsere Energiezukunft. Er ist es nicht.“
Howarth: „Der beste Wasserstoff, der aus der Elektrolyse gewonnene grüne Wasserstoff – kann – wenn er klug und effizient eingesetzt wird – dieser Weg in eine nachhaltige Zukunft sein. Blauer Wasserstoff ist ganz anders.“
Quelle
Cornell University | Chronicle 2021 | Stanford University 2021
