Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der natürliche Wasserstoff: ein Beitrag zum Energiemix?

26.04.2013
Auch wenn die ersten natürlichen Quellen von Wasserstoff (H2) bereits in den 70er Jahren im Offshore-Bereich entdeckt wurden, so gehört das französische Institut für Erdöl und neue Energien (IFPEN) weltweit doch zu den ersten Forschungszentren, die sich für die Wasserstoffemissionen an Land interessieren.
Nachdem Untersuchungen gezeigt haben, dass es häufig zu kontinuierlichen natürlichen H2-Emissionen auf der Erde kommt, startet das IFPEN nun ein neues Forschungsprogramm, das sich auf deren Potenzial für eine industrielle Nutzung konzentriert.

Wasserstoff, so wie wir ihn heute kennen, wird nicht als Energiequelle, sondern als Energieträger betrachtet: Er wird nicht auf natürliche Weise wie fossile Energie freigesetzt, sondern entsteht erst bei der Umwandlung einer Ressource. Der in der Industrie [1] verwendete Wasserstoff wird hauptsächlich bei der Umwandlung von Erdgas (CH4) auf Kosten von CO2-Emissionen erzeugt. Künftig soll der durch Elektrolyse von Wasser erzeugte Wasserstoff als ausgleichender Energiespeicher für Schwankungen bei den erneuerbaren Energien – Solar- und Windenergie – betrachtet werden.

Es gibt jedoch immer mehr Hinweise auf erhebliche natürliche Wasserstoffemissionen. Wasserstoff könnte - wie fossile Brennstoffe – demzufolge nicht mehr nur als Energieträger fungieren, sondern als Energiequelle, wobei dessen Verbrennung Wasser (H2O) und nicht CO2 freisetzt. Wenn also "natürlicher" Wasserstoff existiert und somit als saubere Quelle beschrieben werden kann, kann er dann als nachhaltige Quelle bezeichnet werden? Das ist das Thema der aktuellen Arbeit des IFPEN.

Natürliche Emissionen wurden zunächst auf dem Meeresboden entlang des mittelozeanischen Rückens entdeckt. In dieser Umgebung kommt es durch das dort vorhandene Vulkansystem zu einem Strömungsprozess, der das Meerwasser und Peridotiten [2] bei sehr hoher Temperatur in Verbindung setzt. Bei Kontakt mit Meerwasser oxydiert dieses Gestein, bei dessen Reduktion Wasserstoff entsteht. Der Nachteil dieser Emissionen besteht darin, dass sie in der Tiefsee und sehr weit von der Küste entfernt entstehen und ihre Nutzung demzufolge nicht wirtschaftlich ist.

Aus diesem Grund hat das IFPEN seine Untersuchungen auf die leichter zugänglichen Wasserstoffquellen an Land konzentriert, die in zwei unterschiedlichen geologischen Kontexten untersucht wurden:

• große Peridotit-Vorkommen an der Erdoberfläche – das ursprüngliche (Erd-)Mantelmaterial gelangt durch tektonische und /oder vulkanische Prozesse an die Oberfläche, wo es durch meteorisches Wasser verändert wird.
• Gebiete im Herzen der Kontinente, die Intraplatten-Bereiche, vor allem die Kratone [3].

Auch wenn die wissenschaftliche Literatur zeitweilig über Wasserstoffemissionen berichtet, so wurden diese doch noch nie umfassend erforscht.

Die ersten Untersuchungen des IFPEN bestätigten das Vorhandensein von lokal bedeutenden Wasserstoffströmen auf den weltweit größten Peridotit-Bergmassiven. Vor allem jedoch konnten sie die Allgegenwart von Wasserstoffströmen in Intraplatten-Bereichen nachweisen. Sie kommen zwar an den meisten Orten verstreut vor, weisen jedoch auch lokal erhebliche Ansammlungen auf. Die verschiedenen untersuchten natürlichen Ströme enthalten jedoch bis zu 80% Wasserstoff. Dieses Gas wird mit Methan, manchmal mit Stickstoff und lokal mit Helium in wirtschaftlich nutzbaren Mengen versetzt (Heliumvorkommen sind auf der Erde sehr selten. Es wird in der High-Tech-Industrie eingesetzt).

Hinsichtlich der Gewinnung des auf der Erde vorkommenden Wasserstoffs bevorzugt das IFPEN zwei Wege:
• Oxidation des Gesteins (reich an reduziertem Eisen) durch Wasser
• Eine kontinuierliche Entgasung, was die übliche Vorstellung von der chemischen Zusammensetzung des Erdinneren völlig verändern würde.

Als Pionier auf dem Gebiet der Erforschung des natürlichen, auf der Erde vorkommenden Wasserstoffs wird das IFPEN seine Untersuchungen im Rahmen eines neuen Programms weiterführen, um die technischen und wirtschaftlichen Interessen einer industriellen Erzeugung von natürlichem Wasserstoff einzuschätzen, insbesondere in den Kratonen, die einen sehr großen Teil der Erde ausmachen und deren Produktionspotenzial deshalb von Interesse wäre.

Sollte sich der natürliche Wasserstoff als nutzbar erweisen, könnte er zu einer neuen Quelle für nachhaltige Energie werden (die beobachtete Erzeugung ist ein kontinuierliches Phänomen im Zusammenhang mit der Dynamik der Erde), die sauber, umweltfreundlich und über die verschiedenen Kontinente gleichmäßig verteilt ist. Aber der Weg zu einer Massenproduktion ist noch lang. Bedeutende Forschungsanstrengungen sind erforderlich, um bestehende Hindernisse zu überwinden.

[1] Wasserstoff wird vor allem bei der Raffination von Schweröl und der Herstellung von Ammoniak (Dünger) verwendet.
[2] Peridotit ist ein grobkristallines ultramafisches Gestein, aus dem der größte Teil des Erdmantels besteht.
[3] Als Kratone bezeichnet man die geologisch sehr alten (präkambrischen) Kerngebiete der Kontinente, die aus stark metamorphen Gesteinen bestehen.

Quellen:
- Pressemitteilung des französischen Instituts für Erdöl und neue Energien (IFPEN) – 11.04.2013 -

http://www.ifpenergiesnouvelles.fr/actualites/communiques-de-presse/l-hydrogene-naturel-une-contribution-au-mix-energetique-ifpen-etudie-le-potentiel-des-sources-d-hydrogene-naturel-a-terre

- Artikel von Le Monde – 11.04.2013
- Artikel von enerzine – 12.04.2013 -
http://www.enerzine.com/12/15593+et-si-lhydrogene-naturel-saverait-exploitable+.html

Redakteurin: Hélène Benveniste, helene.benveniste@diplomatie.gouv.fr

Marie de Chalup | Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Positronen als neues Werkzeug für die Forschung an Lithiumionen-Batterien: Löcher in der Elektrode
22.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Mit Strom vorankommen
21.02.2017 | FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften