Wasserstoffbetankung und -abgabe

Ja, Wasserstoff kann zur Betankung von Autos, Bussen, Zügen, schweren Lastwagen, Militärfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen und jeder anderen Form von Verbrennungstransporten verwendet werden. Sogenannte Wasserstoff-Fahrzeuge, einschließlich Wasserstoff-Autos, setzen mithilfe von Brennstoffzellen die chemische Energie im Wasserstoffmolekül in mechanische Energie um. Auch Verbrennungsmotoren können als Brennstoff liquifizierten Wasserstoff verbrennen, der heute am häufigsten im Raketenflug eingesetzt wird. Aber auch flüssiger H2 kann nach einigen erforderlichen Modifikationen Gewerbe- und Pkw mit für Gas oder Diesel ausgelegten Motoren genauso effizient betrieben werden. Die Reichweite und die Kosten von Wasserstoff sind vergleichbar mit Benzin, der Hauptunterschied besteht darin, dass die Ausgasung von brennendem Gas CO2 enthält und der Wasserstoff nur Wasserdampf produziert.

Eine Brennstoffzelle ist eine kompakte elektrochemische Anlage (Koffergröße oder kleiner), die eine kontinuierliche Quelle von Kraftstoff und Sauerstoff in Elektrizität durch chemische Reaktionen anstatt Verbrennung wandelt. Wasserstoffbrennstoffzellen erzeugen Elektrizität, indem sie die Ladung der Wasserstoffionen, die sich vom H2-Brennstoff durch ein Elektrolyt (in der Regel Platin) zusammen mit Sauerstoff bewegen, verändern, indem sie Elektronen und Wasserdampf abgibt. Brennstoffzellen können kontinuierlich Strom produzieren, wenn Brennstoff und Sauerstoff mit der richtigen Rate versorgt werden.

Die Wasserstoffbrennstoffzellen sind etwa doppelt so energieeffizient (40%-60%) wie der typische Verbrennungsmotor eines Autos (25%), aber ohne Treibhausgasausgasung. Sie sind außerdem extrem leicht und benötigen viel weniger Platz, wodurch die Kraftstoffspeicherung in einem bestimmten Fahrzeug erhöht werden kann. Zudem ist ihre Lebensdauer vergleichbar mit der von Verbrennungsmotoren.

Wie alle derzeit in Entwicklung befindlichen Brennstoffzellentechnologien benötigen Wasserstoffbrennstoffzellen präzise Mess- und Regelungsfähigkeiten, um sicherzustellen, dass der elektrochemische Energieumwandlungsprozess mit den richtigen Durchflussraten und Drücken, die relativ hoch sind, aufrechterhalten wird. Die Kosten für die Herstellung von Platin-Elektrolyten können ebenfalls hoch sein, obwohl neue Methoden zur Reduzierung des erforderlichen Mengens entwickelt werden.

Mobile Automatisierungslösungen, wie Logikregler, Magnetventile und Druckregler, sind zuverlässig und langlebig genug, um sicherzustellen, dass die Brennstoffzellen mit den optimalen Wasserstoff- und Sauerstoffwerten unter dem richtigen Druck versorgt werden. Da jede Anwendung anders ist und die Sicherheitsaspekte angesichts des damit verbundenen Drucks anders sind, sind diese Technologien skalierbar und für alles andere ausgelegt, von Pkw bis hin zu Frachtschiffen und allem dazwischen.

Für Treiber ähneln Wasserstoff-Tankstellen herkömmlichen Benzin-Tankstellen mit Handpumpen. Aber die Station selbst ist eine Hightech-Anlage, die das in Haltetanks gespeicherte Wasserstoffgas in motorfertige ionische Flüssigkeit H2 verwandelt, indem es mit Kompressoren unter extrem hohem Druck kondensiert. Die Flüssigkeit muss nach dem Zusammendrücken bei -40 Grad Celsius (-40 Fahrenheit) gehalten werden, damit sie sich vor der Abgabe nicht in Gas zurückwandelt.

Fortschrittliche Automatisierungstechnologien, wie z. B. Coriolis-Massendurchflussmessgeräte mit einer Genauigkeit von 0,5%, Mikroprozessor-basierte Regler, die eine präzise algorithmische Druckregelung ermöglichen, Wasserstoffflammendetektoren über große Entfernungen, nicht intrusive Temperatursensoren für extreme Kälte und Ventile, die hohe Betriebsdrücke von bis zu 15.000 Pfund pro Quadratzoll verarbeiten können, wurden alle spezifisch für Wasserstoffbetankung entwickelt, dabei hilft, sie sicherer zu machen, einfacher zu erhalten und wirtschaftlich lebensfähiger zu machen als Alternative zu Tankstellen.