Unsere Energiezukunft

Durch unser Bestreben, die fossilen Brennstoffe aufzugeben, die Dekarbonisierung voranzutreiben und die Nachhaltigkeit zu gewährleisten, wird die Erkenntnis verstärkt, dass Energie weder erzeugt noch zerstört, sondern von einer Form in eine andere umgewandelt wird.

Wenn wir fossile Brennstoffe als energieliefernde Substanzen begreifen, können wir auf kreative Weise über Alternativen nachdenken und sogar Technologien entwickeln, um diese synthetisch herzustellen und so eine dauerhafte Versorgung sicherzustellen.

Wasserstoff als Energieträger der Zukunft?

Wasserstoff ist ein hervorragender Kandidat. Als häufigste Substanz im Universum kann er aus verschiedenen Stoffen freigesetzt und mit Hilfe von Behältern und Pipelines bequem gelagert und transportiert werden. Zu den Hauptanwendungen gehören der Betrieb von Brennstoffzellen in Anwendungen wie Elektrofahrzeugen und die Nutzung als tragbare Energiequelle.

Für die Wasserstoffproduktion können verschiedene Substanzen genutzt werden, darunter fossile Brennstoffe wie Kohle, wobei Verfahren wie die Vergasung bei hohen Temperaturen und Drücken sowie die Dampf-Methan-Reformierung aus Erdgas zum Einsatz kommen. Die Wasserelektrolyse ist ein von Natur aus kohlenstoffneutrales Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff, das in Zukunft mit Strom aus vollständig kohlenstofffreien erneuerbaren Quellen durchgeführt werden könnte.

Dekarbonisierung

Mit Hilfe der Kohlenstoffabscheidung hingegen ist es denkbar, weiterhin die Vorteile von fossilen Brennstoffen wie Kohle zu nutzen und gleichzeitig die Ziele der Dekarbonisierung zu erreichen. Die Verbrennung von Kohle ist eine primitive Praxis, von der bekannt ist, dass sie Treibhausgase und schädliche Partikel in die Atmosphäre freisetzt und deren Folgen ausführlich dokumentiert sind.

Eine Änderung der Art und Weise, wie wir Kohle und andere Kohlenwasserstoffe als Energiequelle nutzen, könnte den Zugang zu sauberer Energie weiter verbessern. Technologien zur Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlenstoff (Carbon Capture, Utilisation and Storage, CCUS) können dazu beitragen, unerwünschte Emissionen zu vermeiden und stattdessen kohlenstoffbasierte Verbindungen für die Verwendung in anderen chemischen Prozessen und der Produktherstellung zu erzeugen.

Wir scheiden bereits 40 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr ab. Auch wenn die Bemühungen um CCUS unterschiedlich weit gediehen sind, könnten zukünftige geplante Projekte die Abscheidekapazität schon bald auf 130 Millionen Tonnen erhöhen. Es kann also eine bedeutende Rolle beim Übergang zu sauberer Energie mit Netto-Null-Emissionen spielen.

Kombination sauberer Technologien

Es liegt auf der Hand, dass ein Mix aus erneuerbaren Energiequellen und entsprechenden Verfahren notwendig sein wird, um den Energiebedarf der Welt in Zukunft zu decken. Solar- und Windparks allein können nicht die Zuverlässigkeit und Planbarkeit bieten, die die Welt braucht, um in Zukunft zu funktionieren. Verteilte Speicherung muss ebenfalls dazugehören. Wir brauchen ebenfalls eine Vielzahl weiterer erneuerbarer Energiequellen wie Biokraftstoffe, Geothermie und Wasserkraft, um Energie in nutzbarer Form an allen Orten verfügbar zu machen, an denen sie benötigt wird.

Der Übergang zu erneuerbaren Energien als dominierende Energiequelle für die Stromerzeugung wird sicherlich mit Herausforderungen und Rückschlägen verbunden sein. Ein Beispiel dafür ist Kalifornien, das sich sehr schnell in diese Richtung bewegt hat und Anfang 2020 mit Stromausfällen zu kämpfen hatte.

In dieser Blogserie haben wir uns mit den Möglichkeiten der Netzinstabilität und zahlreichen möglichen Ausgleichsmaßnahmen wie dezentralen Energiespeichersystemen beschäftigt.

Weiter auf der Suche

Auf dem Papier können erneuerbare Energiequellen viele Gigawatt an Leistung bereitstellen, um die Stromversorgung sicherzustellen, die wir benötigen, um unser Leben zu erhalten und produktiv zu bleiben und gleichzeitig den Schaden für die Umwelt zu minimieren. Die Entwicklung brauchbarer, erschwinglicher Technologien, mit denen sich diese Möglichkeiten realisieren lassen, ist die Herausforderung, der wir uns weiterhin stellen müssen.

Wir bauen unsere Mouser Online-Bibliothek mit interessanten technischen Artikeln und Kommentaren weiterhin aus, um die Forschung zu unterstützen und die Diskussion über saubere Energietechnologien anzuregen.

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