Dieser Kraftstoff ist Wasserstoff.
Dem jüngsten Hydrogen Projects Dataset (HPD) der Internationalen Energieagentur (IEA) zufolge wird der Markt für grünen Wasserstoff – der im Jahr 2022 einen Wert von 676 Millionen US-Dollar hatte – im Jahr 2027 voraussichtlich „explodieren“ und 7,3 Milliarden US-Dollar erreichen, was einem durchschnittlichen jährlichen Wachstumswachstum von 61,0 % zwischen 2022 und 2027 entspricht.
Warum ist Wasserstoff der Boom-Kraftstoff der Zukunft?
Wir nutzen Wasserstoff seit mindestens dem 17. Jahrhundert, Jahrzehnte bevor überhaupt jemand wirklich wusste, was er ist. Der englische Naturforscher Henry Cavendish (1731–1810) erkannte ihn erstmals als eigenständiges Element und benannte ihn 1766.
Laut IEA wird der Markt für grünen Wasserstoff bis 2027 voraussichtlich explodieren und 7,3 Milliarden US-Dollar erreichen. Foto: Internet
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum und umgibt uns überall, hauptsächlich in Form von Wasser (H2O) und fossilen Brennstoffen, auch Kohlenwasserstoffe genannt. Reiner Wasserstoff kommt in der Natur jedoch nur sehr selten in gasförmiger Form vor.
Laut IEA ist Wasserstoff ein vielseitiger Energieträger, der zur Bewältigung verschiedener wichtiger Energieprobleme beitragen kann. Er wird bei der globalen Energiewende eine Schlüsselrolle spielen.
Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wird Wasserstoff zunehmend mithilfe von Verfahren hergestellt, die Sonnenenergie, Elektrolyse oder sogar Biologie nutzen.
Die Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff sind vielfältig: Wir nutzen ihn zur Wärmeerzeugung, zur Lichterzeugung, zum Düngen von Pflanzen und sogar für die Raumfahrt.
In der Chemie-, Raffinerie- und Metallindustrie dient Wasserstoff als Energieträger (z. B. zur Bereitstellung von Wärme oder Strom in der Metallurgie) oder als Rohstoff (z. B. für die Ammoniakproduktion).
Nach Ansicht von Ökonomen könnte Wasserstoff in Zukunft eine wichtige Quelle erneuerbarer Energie werden, da er kein CO2 ausstößt – bei der Reaktion mit Sauerstoff erzeugt Wasserstoff lediglich Strom, Wasser und Wärme;
Wasserstoff wird in vielen verschiedenen Industrien eingesetzt. Foto: Internet
Gleichzeitig spielt Wasserstoff eine wichtige Rolle beim Ersatz fossiler Brennstoffe in der Industrie. Die IEA bezeichnet Wasserstoff als „eine zentrale Säule der industriellen Dekarbonisierung“.
Allein grüner Wasserstoff wurde in einer Reihe von Verpflichtungen zur Emissionsreduzierung auf der Klimakonferenz der Vereinten Nationen (COP26) als Mittel zur Dekarbonisierung der Schwerindustrie, des Fernverkehrs, der Schifffahrt und der Luftfahrt genannt.
Chinas Ambitionen im Rennen um grüne Technologien
China betrachtet Wasserstoff als strategische „Pioniertechnologie“, bei der es eine weltweit führende Rolle übernehmen möchte.
Laut dem Oxford Institute for Energy Studies (Großbritannien) ist China der weltweit größte Wasserstoffproduzent mit einer Jahresproduktion von 33 Millionen Tonnen und deckt damit mehr als ein Drittel des weltweiten Bedarfs.
China ist zudem der weltweit größte Wasserstoffverbraucher. Schätzungen zufolge wird Wasserstoff bis 2050 10–12 % des chinesischen Energieverbrauchs und weltweit bis zu 22 % des weltweiten Energieverbrauchs decken.
China betrachtet Wasserstoff, insbesondere grünen Wasserstoff (GH2), als Schlüsselelement seiner Energiewende, um CO2-Neutralität zu erreichen und eine nachhaltigere Wirtschaft aufzubauen.
Die IEA bezeichnet Wasserstoff als „eine zentrale Säule der industriellen Dekarbonisierung“. Foto: Internet
Der Grund dafür liegt darin, dass China hauptsächlich braunen und grauen Wasserstoff aus Kohle oder Gas produziert (60 % bzw. 20 % der Produktion) und dabei hohe CO2-Emissionen verursacht.
Um das Ziel zu erreichen, den Höhepunkt der Kohlendioxidemissionen bis 2030 zu erreichen und dann bis 2060 eine CO2-Neutralität zu erreichen, muss grüner Wasserstoff – der derzeit etwa 1 Prozent der Produktion ausmacht – den grauen Wasserstoff so schnell wie möglich ersetzen, wie aus einer Analyse des Mercator Institute for China Studies hervorgeht.
Die strategische Rolle von grünem Wasserstoff wurde in Chinas „Mittel- und langfristigem Entwicklungsplan für die Wasserstoffindustrie (2021–2035)“ hervorgehoben.
Aufgrund des chinesischen Ziels der Kohlenstoffneutralität werden die Chemie-, Stahl- und Schwertransportindustrie große Mengen an grünem Wasserstoff benötigen, um den Übergang zu einer CO2-freien Wirtschaft zu realisieren.
Laut dem RMI Institute (USA) wird erwartet, dass der jährliche Wasserstoffbedarf des Landes bis 2060 auf 100 bis 130 Millionen Tonnen steigen könnte, darunter 80 bis 100 Millionen Tonnen grünen Wasserstoff.
Der Bericht „Enthüllung von Chinas neuem Zeitalter des grünen Wasserstoffs“ beschreibt detailliert Chinas Fahrplan zur Erreichung seines Ziels, bis 2025 jährlich 100.000 bis 200.000 Tonnen grünen Wasserstoff zu produzieren.
Einer Analyse des RMI zufolge wird sich Nordwestchina voraussichtlich zum größten Produzenten von grünem Wasserstoff entwickeln, da es dort reichlich erneuerbare Energieressourcen gibt und die traditionelle Kohleindustrie dekarbonisieren muss.
Die Innere Mongolei (Nordchina) verfügt über reichlich Solar- und Windenergie und ist damit ein idealer Standort für die Produktion von grünem Wasserstoff. Das Produktionsziel der Provinz für 2025 liegt bei 500.000 Tonnen und damit deutlich über dem nationalen Ziel.
Welche Farben von Wasserstoff gibt es?
Laut dem Weltwirtschaftsforum (WEF) stößt man bei der Beschreibung der Wasserstofftechnologie auf die Begriffe „braun“, „grau“, „blau“ und „grün“. Es kommt ganz darauf an, wie der Wasserstoff produziert wird.
Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht lediglich Wasser, seine Herstellung kann jedoch kohlenstoffintensiv sein. Je nach Produktionsmethode kann Wasserstoff grau, braun, blau oder grün sein – manchmal auch rosa, gelb oder türkis.
Grüner Wasserstoff ist jedoch die einzige Art, die klimaneutral produziert wird. Deshalb ist es entscheidend, bis 2050 ein Netto-Null-Ziel zu erreichen.
Je nach Herstellungsverfahren kann Wasserstoff grau, blau oder grün sein – manchmal sogar rosa, gelb oder türkis. Foto: Internationale Agentur für Erneuerbare Energien
„Grüner Wasserstoff ist definiert als Wasserstoff, der durch die Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff unter Verwendung von erneuerbarer Elektrizität erzeugt wird“, sagte Dr. Emanuele Taibi, Leiter der Strategie für die Energiewende bei der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA).
Traditionell wird grauer Wasserstoff aus Methan (CH4) hergestellt, das mit Wasserdampf in CO2 – den Hauptverursacher des Klimawandels – und H2, Wasserstoff, aufgespalten wird.
Grauer Wasserstoff wird zunehmend aus Kohle hergestellt, wobei die CO2-Emissionen pro produzierter Wasserstoffeinheit deutlich höher sind, sodass er häufig eher als brauner oder schwarzer Wasserstoff denn als grauer Wasserstoff bezeichnet wird.
Blauer Wasserstoff durchläuft den gleichen Prozess wie grauer.
Quelle: WEF, IEA, Oxfordenergy, RMI, Mercator Institute for China Studies
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