Grüner Wasserstoff aus Gülle: Japans nachhaltige Energie-Revolution
Vom Tiermist zum nachhaltigen Brennstoff
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LIFESTYLE Klimawandel
Auf der japanischen Insel Hokkaido leistet ein Bauernhof Pionierarbeit. Anstatt große Mengen des Tiermists, der auf der Insel anfällt, zu entsorgen, haben Fachleute eine Möglichkeit gefunden, ihn in Wasserstoff zu verwandeln, der als nachhaltiger Treibstoff verwendet werden kann.
So vielversprechend das auch klingt, das Projekt hat auch seine Herausforderungen. Neugierig? Klicken Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Klimawandel
Während der Klimawandel den Planeten immer weiter ins Chaos stürzt, dauert die Suche nach einer nachhaltigen Alternative zu fossilen Brennstoffen weiter an.
Das Problem mit fossilen Brennstoffen
Werden fossile Brennstoffe, wie zum Beispiel Kohle oder Erdgas verbrannt, entstehen dabei Treibhausgasemissionen, die für die Erwärmung des Planeten sorgen.
Wasserstoff als Alternative
Einer der wichtigsten Konkurrenten im Wettbewerb darum, fossile Brennstoffe zu ersetzen, ist Wasserstoff. Wasserstoff erzeugt bei seiner Verbrennung kein Kohlenstoffdioxid, was den Stoff zu einer günstigen Alternative macht.
Bis heute
Geschichtlich war Wasserstoff jedoch keine praktikable Alternative, da die Herstellung kompliziert war und damit eine Nutzung in großem Maßstab kaum möglich war.
Mögliche Lösung
Nun sind jedoch WissenschaftlerInnen auf der japanischen Insel Hokkaido der Meinung, eine Lösung gefunden zu haben, die sich um ein unübliches Produkt dreht, nämlich Kuhfladen.
Keine schädlichen Emissionen
Wie beschrieben ist Wasserstoff eine attraktive Alternative zu fossilen Brennstoffen, da bei seiner Verbrennung keine Treibhausgasemissionen entstehen.
Der Treibstoff der Zukunft?
Und tatsächlich gibt es verbreitet die Hoffnung, dass das Element der Treibstoff der Zukunft sein könnte, der zum Heizen und zum Antrieb von Fahrzeugen weltweit zum Einsatz kommen könnte.
Aktuelle Methoden
Die derzeitigen Herstellungsmethoden für Wasserstofftreibstoff sind jedoch problematisch. Für die erste wird der fossile Treibstoff Methan verwendet.
Förderung von Methan
Wasserstoff wird hergestellt, indem Methan tief aus der Erde hervorgepumpt wird, wobei dennoch starke Treibhausgasemissionen entstehen.
Teilung von Wasser
Wasserstoff kann auch hergestellt werden, indem Wassermoleküle mithilfe von Strom geteilt werden. Dieser Vorgang ist jedoch sehr teuer und nur nachhaltig, wenn der Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt.
Die Shikaoi-Wasserstoff-Farm
Auf der Farm kommt nun eine nachhaltige Ressource zum Einsatz, von der es auf Hokkaido Wagenladungen voll gibt: Tiermist.
Riesiges Angebot
Tiermist ist auf Hokkaido in riesigen Mengen verfügbar, denn auf der Insel fallen jährlich rund 20 Millionen Tonnen an.
Die Bedeutung der angemessenen Behandlung
Wird der Dung nicht angemessen verarbeitet, kann er eine große Umweltbelastung darstellen, da er Methan freisetzt und der Wasserqualität schadet.
Aufbau einer Kreislaufwirtschaft
Das Projekt in Shikaoi versucht durch die Verarbeitung des Dungs zu Wasserstoff eine Versorgung der lokalen ländlichen Gemeinde in Form einer Kreislaufwirtschaft aufzubauen.
So funktioniert es
Der Prozess funktioniert wie folgt. Zunächst werden die Exkremente und der Urin der Rinder von den lokalen Milchviehbetrieben eingesammelt.
Zerlegung der Gülle
Diese werden dann in Biogasanlagen in einer zentralen Einrichtung gegeben, wo Bakterien die Reste verarbeiten und Biogas und flüssigen Dünger erzeugen.
Reinigung des Methans
Das Biogas wird dann zu Methan aufbereitet, das zur Herstellung des Endprodukts Wasserstoff genutzt wird.
Aktuelle Kapazität
Derzeit hat die Wasserstoffproduktion eine Kapazität von rund 70 Kubikmetern.
Tankstelle vor Ort
Das reicht, um rund 28 Wasserstofffahrzeuge pro Tag zu betanken. Dies ist an der Wasserstofftankstelle vor Ort möglich.
Betankung landwirtschaftlicher Fahrzeuge
Der Wasserstoff kann zwar in umgerüsteten Autos zum Einsatz kommen, die Tankstelle wurde jedoch hauptsächlich für die Betankung von landwirtschaftlichen Fahrzeugen wie Traktoren eingerichtet.
Weitere Verwendungsmöglichkeiten
Der Wasserstoff aus Rinderdung wird auch in Kanistern gelagert und abtransportiert, um damit andere Einrichtungen in der Nähe zu betreiben und zu heizen.
Beispiele
Eine lokale Störfarm und der nahe gelegene Zoo Obihiro sind zwei Beispiele dafür.
Herausforderungen
Die Umwandlung von Tiermist in Wasserstoff mag zwar wie eine vielversprechende Lösung für die Energiekrise klingen, ist jedoch mit ihren eigenen Herausforderungen verbunden.
Schwierig im Umgang
Zunächst ist der Umgang mit Wasserstoff schwierig, da er als Gas in Hochdruckbehältern gelagert werden muss. Durch das geringe Molekülgewicht tritt das Gas leicht aus.
Risiko der Zersetzung
Außerdem besteht das Risiko, dass der Wasserstoff die Metallbehälter, in denen er gelagert wird, zersetzt, wodurch diese spröde werden.
Entflammbarkeit
Und schließlich ist Wasserstoff auch leicht entflammbar, was bedeutet, dass für den Umgang damit zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen nötig sind.
Ungünstiges Klima
Auf der Wasserstoff-Farm auf Hokkaido hat das Team mit zusätzlichen Herausforderungen durch das Klima im Norden Japans zu kämpfen.
Extreme Temperaturen
Da die Temperaturen im Winter auf Hokkaido in der Regel unter den Gefrierpunkt fallen, sind neue Technologien nötig, um stabilen Wasserstoff herzustellen.
Gefrierrisiko
Ohne diese Technologien besteht das Risiko, dass kleine Mengen Wasserdampf im Methan gefrieren und so den Herstellungsprozess verderben.
Schlussgedanken
Die Idee, aus Tierdung Wasserstoff herzustellen, klingt zwar vielversprechend, es dürfte allerdings noch etwas dauern, bis dieses Verfahren im großen Stil angewendet werden kann.
Quelle: (BBC)
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