Водород как энергоноситель

Коротко: Водород может хранить и переносить энергию. Если его сжечь или использовать в топливном элементе, в выхлопе остаётся по сути только вода.

Подробнее: Водород — самый лёгкий и самый распространённый во Вселенной элемент. Однако на Земле он встречается почти только в связанном виде, например в воде или природном газе. Поэтому его сначала нужно получить, затратив энергию, — то есть это не источник энергии, а энергоноситель, примерно как аккумулятор.

Подробности

• Электролиз: С помощью электрического тока воду можно разложить на водород и кислород. Если электричество получено от ветра или солнца, говорят о зелёном водороде.
• Из природного газа: Сегодня большую часть водорода получают из природного газа, при этом выделяется углекислый газ (серый водород). Если этот CO₂ улавливают и хранят, водород называют голубым.
• Топливный элемент: В топливном элементе водород и кислород контролируемо реагируют друг с другом. При этом без открытого пламени сразу образуются электричество, тепло и вода.
• Хранение — сложная задача: Водород занимает очень много места. Его закачивают в баллоны под высоким давлением или охлаждают примерно до минус 253 °C, пока он не станет жидким.
• Потери: При превращении электричества в водород и обратно теряется большая часть энергии. Там, где электричество можно использовать напрямую, например в электромобилях с батареями или тепловых насосах, это обычно эффективнее.
• Важные области применения: Наиболее разумным считается использование водорода там, где электричество трудно применять напрямую: в металлургии, химической промышленности, производстве удобрений и, возможно, для судов и самолётов.
• Долгосрочное хранение: Избыток зелёного электричества из солнечных и ветреных периодов можно было бы хранить в виде водорода неделями или месяцами.
• Безопасность: Водород легко воспламеняется, но очень быстро улетучивается вверх. Баллоны и трубопроводы должны быть особенно герметичными и хорошо контролироваться.
• Связи: Здесь сходятся хранение энергии и химия (stromspeicher-und-eigenverbrauch, chemische-reaktionen-grundlagen, periodensystem-grundlagen).