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Wasserstoff in der Antarktis?

Forschungsstationen in der Antarktis könnten im Sommer mit Sonnenlicht „solaren Wasserstoff“ produzieren und so auf Erdöl weitgehend verzichten. Forscher am Helmholtz-Zentrum Berling (HZB) und der Uni Heidelberg wollen nun überprüfen, ob die solare Brennstofferzeugung am Südpol realisierbar ist.

In den antarktischen Sommern scheint die Sonne ununterbrochen. Zur Energieversorgung der ganzjährig betriebenen Forschungsstationen dort wird angestrebt, sie zu nutzen. Bild: Pixabay

Die Idee: Im Sommer wird Schmelzwasser in einem Modul aus Solarzellen und Katalysatoren in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff gespalten. Der Wasserstoff wird gespeichert. Bild: Heike Cords, HZB

 

Die Forschungsstationen in der Antarktis werden ganzjährig betrieben und benötigen Wärme und Strom, die zu einem großen Teil mit Erdöl erzeugt werden. Doch die Versorgung mit Erdöl ist aufwändig und riskant. Selbst kleinste Leckagen sind für das empfindliche Ökosystem ein enormes Problem, daher müssen beim Transport strenge Auflagen beachtet werden.

Mit Sonnenlicht Wasser aufspalten

Während der Sommermonate scheint die Sonne in der Antarktis rund um die Uhr und sehr intensiv. Forscher der Uni Heidelberg wollen nun herausfinden, ob sich die Sonnenenergie dazu nutzen lässt, Wasser in seine Elemente aufzuspalten und den dabei gewonnenen Wasserstoff zu speichern.
Bei Bedarf kann diese chemische Energie wiederum in elektrische Energie (Strom) oder Wärme umgewandelt werden, wobei nur Wasser entsteht und keine schädlichen Emissionen. Ein zentraler Punkt: Wasserstoff-Gas lässt sich sehr gut in Druckflaschen speichern, sodass Wasserstoff auch für die Winterzeit zur Verfügung stünde.

Herausforderung ist die Kälte

Die Forscher wollen nun herausfinden, inwieweit die Technologie auch unter den extremen Bedingungen der Antarktis funktioniert. Dabei müssen sie Lösungsansätze für eine Reihe von Problemen entwickeln: Denn für die solare Wasserspaltung müssen photovoltaische Schichten mit den elektrochemischen Reaktionen kombiniert werden. Während die Photovoltaik recht gut bei Temperaturen unter Null Grad funktioniert, laufen chemische Reaktionen nur sehr langsam ab, wenn es kalt ist. Außerdem müssen Module für die Erzeugung von Wasserstoff mit Sonnenlicht weitgehend wartungsfrei und autonom laufen.
Besonders preisgünstig müssen die ersten Lösungsansätze dagegen nicht unbedingt sein. „Auch die Versorgung der antarktischen Stationen mit Erdöl ist extrem aufwendig und zudem mit hohen Risiken für die Umwelt verbunden. Es ist auf jeden Fall lohnend, über Alternativen nachzudenken“, sagt die am Projekt beteiligte Forscherin Kira Rehfeld von der Uni Heidelberg.

 


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