Wasserstoff: Wo er verwendet werden kann, wie viel benötigt wird, was er kosten könnte
摘要
Obwohl das Thema dieses Buches Wasserstoff in Wärmekraftmaschinen ist, sind weder der Brennstoff noch die Motoren zum Zeitpunkt der Veröffentlichung weitgehend kommerziell verfügbar: Es ist auch unwahrscheinlich, dass sich diese Situation vor dem Ende dieses Jahrzehnts ändern wird. Nichtsdestotrotz bezieht sich der Hintergrund dieses Buches auf die Anwendungen, die umgangssprachlich als die „schwer zu dekarbonisieren“ bekannt sind, womit hauptsächlich der Langstreckentransport zu Land (weiter als 500 Meilen oder Mehrschichtrouten), zu Wasser und in der Luft gemeint ist und die mechanische Leistung benötigen, wie sie von einer Wärmekraftmaschine bereitgestellt werden könnte. Dieses einführende Kapitel befasst sich damit, wie schnell, wie weit verbreitet und zu welchen Kosten dieser Brennstoff in diesen Anwendungen in den Jahren bis 2050 und darüber hinaus verwendet werden könnte. Dieses Kapitel beginnt mit einer kurzen Darstellung, wie sich das Verständnis der schädlichen Auswirkungen anthropogener Emissionen von Kohlendioxid, einem wichtigen „Treibhausgas“ (THG), auf das Klima entwickelt hat. Um diese Auswirkungen zu verringern, verfolgen wir als nächstes, wie es zu einem globalen Konsens darüber kam, dass die Emissionen dieser Gase reduziert werden sollten und in welchem Zeitrahmen. Die THG werden durch den Verbrauch fossiler Brennstoffe zur Energieversorgung einer Vielzahl industrieller Aktivitäten emittiert: Folglich gibt es eine Vielzahl von Fahrplänen und Vorschlägen, wie wirtschaftliche Entwicklung mit dem Schutz der Umwelt in Einklang gebracht werden kann. Dies beinhaltet zumindest die Beseitigung der Emission von THG: vorzugsweise durch den Verzicht, fossile Brennstoffe zu verbrennen. Für die in diesem Buch betrachtete „schwer zu dekarbonisierende“ Anwendung, die überwiegend den Transport betrifft, impliziert dies einen anderen Brennstoff als einen Kohlenwasserstoff: Wasserstoff wurde in einigen Sektoren als möglicher Brennstoff vorgeschlagen. Der Vorschlag impliziert die Notwendigkeit, die ingenieurwissenschaftlichen und technologischen Aspekte der Verbrennung von Wasserstoff zu bewerten, was das Anliegen des restlichen Buches ist. Dieses Kapitel untersucht, welche Anwendungen Wasserstoff nutzen könnten, wie Wasserstoff in dem erforderlichen großen Maßstab hergestellt, verteilt und gespeichert werden kann und zu welchen Kosten. Dies geschieht durch Bezugnahme auf erstens globale Überlegungen und zweitens die jüngsten Pläne, die von zwei „kontinentgroßen“ Volkswirtschaften erstellt wurden. Unser Epilog ist ein warnender, der den Leser an die rasante Entwicklung der Politik in Bezug auf Wasserstoff erinnert, insbesondere in letzter Zeit, und impliziert, dass in Zukunft Entwicklungen wahrscheinlich sind.