Draußen sieht es nicht gerade nach Sonnenenergie aus, obwohl, zwischendurch hatte es doch mal ein paar Momente mit blauem Himmel und Sonnenschein. Ideal um sein Auto aufzutanken. Äh…was? SCIENCE hatte am 11. Dezember einen interessanten Bericht zu vielversprechenden Techniken, mit denen man aus Sonne, CO2 und/oder Wasser Treibstoffe erzeugen kann.
Was zunächst verblüffend erscheint, ist dann doch ganz einfach: Die Sonnenenergie fängt man ein und konzentriert sie, um die Umkehr der Verbrennung fossiler Energieträger durchzuführen: die Energie wird verwendet, um CO2 oder Wasser aufzutrennen. Wasser wird zu Wasserstoff und Sauerstoff, und um die Bildung von Knallgas zu verhindern, muss das ganze mehrschrittig mit Hilfe von Katalysatoren (z.B. Kobaltferrite) geschehen.
Mindestens zwei Typen von Anlagen kann man sich vorstellen: Großanlagen, die noch mindestens 2 Jahrzehnte in der Zukunft liegen, könnten gleich “echten” Treibstoff erzeugen, bzw Kohlenwasserstoffprodukte, die man als Quelle für die bestehende Infrastruktur zur Verarbeitung von Öl verwenden könnte. Der Vorteil zu Biotreibstoffen läge in der kleineren benötigten Fläche (und natürlich im fehlenden Konflikt zur Nahrungsmittelproduktion). Im Vergleich zu Solarzellen wäre außerdem von Vorteil, dass das gesamte Spektrum des Sonnenlichtes eingesetzt werden könnte.
Kleinere thermochemische Anlagen existieren bereits als Prototyp. Sie erzeugen Synthesegas, eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, allerdings aus Holzresten und anderer Biomasse. Hier ist also nur die Sonne als Energiequelle praktisch frei verfügbar. Solche kleinere Anlagen könnten bald operativ sein, aber natürlich erfüllen sie nicht das ultimative Ziel, das praktisch frei verfügbare Wasser und das sogar unerwünschte CO2 umzuwandeln.
Der Wirkungsgrad liegt bislang bei 3%, es wird aber als realistisch eingeschätzt dass 20% erreichbar sind, und dass ein Preis von 10$ pro Gallone drin ist. Das sind durchaus Preisregionen, die irgendwann attraktiv werden können, wenn traditionelle fossile Brennstoffe immer teurer werden, weil – hoffentlich – CO2-Ausstoß immer mehr geahndet wird und – sicherlich – fossile Brennstoffe irgendwann ausgehen. Auf der anderen Seite müssen bessere Katalysatoren und bessere Reaktoren die Effizienz und den Preis der Erzeugung herunterziehen.
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