Wie wir bereits auf der Seite über Stromnetze erörtert haben, steht uns Energie nicht immer dort zur Verfügung, wo und wann wir sie brauchen. Wenn man in einem fahrenden Auto sitzt, kann man sich nicht einfach an das Stromnetz anschliessen. Wenn Sie sich in einer kalten Nacht eine Tasse Tee kochen wollen, treffen wahrscheinlich nicht genügend Photonen auf Ihr PV-Dach, um den benötigten Strom zu erzeugen. Umgekehrt gibt es sicherlich Zeiten und Orte, an denen wir zu viel Energie erzeugen! Wäre es nicht nützlich, wenn wir sie speichern könnten?

Überraschung, Überraschung: Diese Idee der Energiespeicherung ist ein Grund, warum fossile Brennstoffe im Verkehrssektor so beliebt wurden: Diesel z.B. ist ein sehr dichter Energieträger, mit dem Sie überall einen gut gefüllten Kraftstofftank haben. Aber da fossile Brennstoffe aus der Mode gekommen sind, sollten wir uns überlegen, welche anderen Ideen uns in den Sinn kommen…. Wie wäre es mit Batterien? Es gibt in der Tat so viele interessante Neuerungen in der Batterietechnologie, dass wir dafür eine eigene Seite eingerichtet haben!

Betrachten wir also ein weiteres aktuelles Beispiel: Wasserstoff. In gewisser Weise unterscheidet sich Wasserstoff gar nicht so sehr von fossilen Brennstoffen: Sie sind durch das schöne Prinzip der Energieumwandlung miteinander verbunden. Energie kommt in verschiedenen Formen vor, die ineinander umgewandelt werden können. Insbesondere kann sie in die chemische Bindungsenergie von Atomen umgewandelt und so in stabilen Molekülen gespeichert werden. Der entscheidende Unterschied zwischen den Kohlenwasserstoffen der fossilen Brennstoffe und den Wasserstoff-H2-Molekülen besteht jedoch darin, dass letztere keine C-Atome enthalten, die später als CO2-Moleküle in unserer Atmosphäre landen.

Wie stellen wir also Wasserstoff her? Es gibt genug Möglichkeiten, um einen Regenbogen zu bilden – sehen Sie sich das folgende Video an, das einen unterhaltsamen und informativen Streifzug durch grünen, blauen, grauen, braunen und sogar rosa Wasserstoff bietet. Wichtig ist jedoch, dass nicht alle diese Verfahren tatsächlich nachhaltig sind. Auch wenn die Grundidee dieselbe ist, nämlich die Umwandlung der Energie fliessender Elektronen in die chemischen Bindungen des Wasserstoffs, so stammt der ursprüngliche Strom für z. B. grauen Wasserstoff aus Methan-Dampfreformierung, während er für grünen Wasserstoff aus erneuerbaren Energien stammt.

Nachdem wir nun einige Grundlagen behandelt haben, wie wäre es mit cooler Forschung? Der Bereich der elektrochemischen Energieumwandlung und -speicherung geht weit über Wasserstoff hinaus und macht rasche Fortschritte. Im Electrochemical Energy Systems Lab arbeiten Prof. Maria Lukatskaya und ihr Team daran, diese Prozesse nicht nur umweltfreundlich, sondern auch effizient zu gestalten! Informieren Sie sich über ihre Forschungen zum Molecular Engineering von Elektrolyten, zu Materialien der nächsten Generation für Superkondensatoren, zur katalytischen CO2-Reduktion und mehr!