Ethanol statt Wasserstoff?

Guten Tag Herr Wunderlich-Pfeiffer,

mich würde interessieren warum bezüglich zukünftiger Energieträger gerade Wasserstoff präferiert wird.

Meines Wissens nach gäbe es mit der Ethanol-Brennstoffzellen eine mögliche Alternative, bei der sowohl Lagerung und Transport simpler wären und bei der die Gewinnung ebenfalls CO2-Neutral erfolgen kann. Darüber hinaus existieren hier bereits Lieferketten und die bestehende Infrastruktur könnte ggf. weiterverwendet werden.

Mit freundlichen Grüßen

Ich glaube, es geht hier um Methanol, für dessen Sythese zunächst Wasserstoff hergestellt werden muss. Dabei geht noch mehr Energie verloren, als ohnehin schon bei der Wasserstoffherstellung. Zusätzlich sind Methanolbrennstoffzellen weniger Effizient als Wasserstoffbrennstoffzellen, es geht also auch bei der anschließenden Stromerzeugung noch mehr Energie verloren. Zusammen mit der ohnehin fragwürdigen Energiebilanz des Wasserstoffs, macht das Methanol als Energieträger zu einer schlechten Wahl für Anwendungen in der breiten Masse.

Frank Wunderlich-Pfeiffer (Twitter: @FrankWunderli13) - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Countdown Podcast zur Raumfahrt @countdown_pod oder https://countdown.podigee.io/

Gute Tag Herr Wunderlich-Pfeiffer,

nein - ginge es um methanol hätte ich von Methanol-brennstoffzellen gesprochen. Es ging mir um Dirct-Ethanol-Brennstoffzellen:

en.wikipedia -> Direct-ethanol_fuel_cell

So Sie hier nochmal vorbeischauen sollten würde ich mich über entsprechende Antworten auf meine eigentliche Fragen freuen.

Entschuldigen sie die späte Antwort, es war in der letzten Woche recht viel los.

Da das Thema Energiespeicherung ist, ging ich davon aus, dass das Ethanol mit elektrischem Strom synthetisch erzeugt werden soll. Weil das ein größerer Aufwand als bei Methanol ist, macht das aus dieser Perspektive keinen Sinn.

Ethanolbrennstoffzellen tauchen bei der Diskussion über die Verwendung von Bioethanol auf. Dabei gibt es zwei Prinzipien. Einmal Festoxidbrennstoffzellen und Protonaustauschmembranen. Die ersteren arbeiten mit so hohen Temperaturen, dass entstehendes Wasser eine Dampfreformationsreaktion mit dem Ethanol durchführen kann, bei der Wasserstoff und CO2 entsteht. Der Wasserstoff steht zur Stromgewinnung zur Verfügung. Das Prinzip ist damit das gleiche wie bei der Nutzung von Methan in solchen Brennstoffzellen, dass sich auch synthetisch herstellen lässt. Die Option mit Protonenaustauschmembranen ist ineffizient, weil dabei Essigsäure und andere Produkte unvollständiger Oxidation von Ethanol entstehen - also nicht alle Wasserstoffatome aus dem Ethanol von der Zelle umgesetzt werden.

Generell sind Biotreibstoffe mit Blick auf den Flächenverbrauch eine der schlechtest denkbaren Technologien. Selbst alte Solarparks mit Dünnschichtsolarzellen (~10% Effizienz) erreichen in Deutschland eine elektrische Durchschnittleistung von etwa 40 kW pro Hektar. Mit Siliziumpanelen ist das doppelte möglich. Dagegen erreichen selbst die besten Biomassevarianten nur 5 kW chemischer Energie pro Hektar, die erst noch aufbereitet werden und unter weiteren Verlusten (im allgemeinen mehr als die Hälfte) in Elektrizität umgewandelt werden muss. In der Praxis erzeugt ein Hektar mit Solarzellen etwa 20 bis 100 mal so viel Energie wie der Umweg über die Biomasse. Die weitere Nutzung der Landwirtschaft zur reinen Energieerzeugung stellt deshalb einen großen Schaden an der Umwelt dar.

Frank Wunderlich-Pfeiffer (Twitter: @FrankWunderli13) - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Countdown Podcast zur Raumfahrt @countdown_pod oder https://countdown.podigee.io/