Bei allem Fokus auf günstige elektrische Energie ist Wasserstoff als Energiespeicher weiterhin von großem Interesse. Doch die Herstellung ist aufwendig, sowohl energetisch als auch monetär. Ein Forscherteam aus verschiedenen Unternehmen und Instituten rund um das Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und und Mikrointegration IZM hat nun einen Batteriespeicher entwickelt, der nebenbei Wasserstoff produziert. Die Materialien, die für den chemischen Prozess genutzt werden, sind leicht verfügbar und günstig. Es handelt sich um Stahl, Zink und Kaliumhydroxid, eine Zusammensetzung, die es sogar erlaubt, die Batterie zu recyceln.
Die Forscher haben für ihre neue Technologie eine alkalische Elektrolyse für die Wasserstoffgewinnung mit einer Zink-Anode kombiniert. Das Ergebnis ist eine umkehrbare Redoxreaktion, die Energie speichert und Wasserstoff erzeugt. Beim Aufladen oxidiert das Wasser zu Sauerstoff, gleichzeitig reduziert das Zinkoxid der Anode zu Zink. Beim Entladen verlaufen die Prozesse in umgekehrter Richtung. Die Zink-Anode oxidiert zu Zinkoxid und das Wasser reduziert, wodurch Wasserstoff entsteht. Diese reversiblen Abläufe produzieren abwechselnd Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser als Beiprodukt der Energiespeicherung. Der komplette Wirkungsgrad für die Energiespeicherung liegt bei 50 Prozent, womit sie laut Projektkoordinator Robert Hahn die „alternative und zurzeit favorisierte Power-to-Gas-Technologie doppelt übertreffen“. Hinzu kommt der Preis, der aufgrund der leicht verfügbaren Rohstoffe, nur ein Zehntel einer Lithium-Batterie (Raschid Hennig)
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Wenn ich mir die Darstellung betrachte, ist es genau das, was ich mir wünsche: Wind und Solar produzieren ins Netz und im Netz steht die Speichertechnologie, welche speichert/entspeichert und auch noch Wasserstoff produziert, der wiederum für Stromproduktion oder anderes verwendbar ist. Round-Trip-Efficiency von 50 % und mehr klingt sensationell, aber noch ohne Abwärmenutzung.
Bin gespannt, wann das marktreif ist!
Ich bin kein Chemiker aber ich denke die Beschreibung ist nicht korrekt. Wasser kann nicht oxidieren, denn es ist bereits „Wasserstoffoxid“. Wenn die Zinkanode reduziert wird, wird Ihr der Sauerstoff entzogen und dieser geht mit Kalium und/oder Wasserstoff eine Verbindung ein (Kaliumhydroxid). Da könnte möglicherweise etwas H2 übrig bleiben. … oder der Wasserstoff oxidiert wieder zu Wasser. Dann wäre er aber nicht übrig. Wie auch immer … wenn Wasserstoff entsteht und aus dem System genommen wird, muss er bei der Umkehr des Prozesses wieder zugeführt werden. … Oder ein anderer Stoff muss dem System zugeführt werden und wird dabei ständig verbraucht. Es wäre schön, wenn Sie diesen Prozess nochmal etwas genauer beschreiben könnten, denn interessant ist das allemal.
Die Beschreibung ist also mindestens recht lückenhaft. Es wäre schön, wenn das nochmal etwas genauer beschrieben werden könnte.
@Uwe Pausb Auf der Website https://zn2h2.com/ gibt es nach ein klein wenig runterscrollen im „Kapitel Storing Green Energy: The Key to a Sustainable Future “ eine animierte Skizze, die alle paar Sekunden zwischen Charge-Storage-Discharge wechselt und dabei zeigt, wo Sauerstoff und Wasserstoff aus dem System rauskommen. Da fehlt natürlich der H20-Zufluss, damit die Batterie nicht trocken läuft. Eigentlich scheint mit das Verfahren simpel das zu tun, was man früher zu verhindern gesucht hat: Das Ausgasen der Batterie beim Be- und Entladen. Hier also bewußt eingesetzt! Wenn ich es (nach intensiverer Recherche) korrekt verstanden habe, stecken ca. 80 % der eingesetzten Energie im freiwerdenden Wasserstoff und ca. 20 % können als Strom direkt der Batterie entnommen werden. Da fehlen mir aber noch ein paar Prozente Prozesswärmeverluste, die garantiert auch auftragen. Also schätze ich mal 70 % im Wasserstoff, 20 % als Strom beim Entspeichern und 10 % Abwärme.
Lassen wir uns überraschen, wenn mehr Zahlen bekannt werden.