Die Viking Energy emittiert Wasser und Stickstoff

Ammoniak ist eine Verbindung von Wasserstoff und Stickstoff. Damit lässt sich eine Brennstoffzelle nicht direkt betreiben: Zuerst wird der Ammoniak in einem Reaktor in Stickstoff und Wasserstoff gespalten, wobei eine geringe Menge Ammoniak übrigbleibt.

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Das Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff - letzterer macht etwa 75 Prozent aus - wird in eine Brennstoffzelle geleitet. Es wird Sauerstoff aus der Luft zugesetzt und bei Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff wird wie gehabt elektrischer Strom erzeugt.

Die Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) wird von dem norwegischen Unternehmen Prototech entwickelt. Es ist eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, die mit einer Betriebstemperatur von etwa 800 Grad Celsius arbeitet. Die Abwärme der SOFC soll weiter genutzt werden, etwa um den Ammoniak zu spalten.

Ein wichtiger Schritt dabei ist, die 100-Kilowatt-Brennstoffzellen auf zwei Megawatt zu skalieren. Das Zwei-Megawatt-System soll in drei Containern untergebracht sein. Später plant Prototech, Zellen mit einer Leistung von 20 Megawatt zu bauen.

Anders als bei einer konventionellen Brennstoffzelle bleibt als Rückstandprodukt aber nicht nur Wasser. Rund zwölf Prozent des Wasserstoffs werden in der Brennstoffzelle nicht umgesetzt. Hinzu kommt der Rest Ammoniak. Allerdings sollen sich keine schädlichen Stickoxide als Abgas bilden.

Um das zu verhindern, entwickelt das Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM in Mainz einen speziellen Katalysator, der aus einer gewellten Metallfolie besteht. Sie ist mit mit einem Pulver beschichtet, das Platin enthält. Der Katalysator setzt eine Reaktion in Gang, bei der am Ende Wasser und Stickstoff freigesetzt werden.

Erneuerbare Energien und Klimaschutz: Hintergründe - Techniken und Planung - Ökonomie und Ökologie - Energiewende (Deutsch)

Der Katalysator ist das Herzstücks eines Reaktors, der die Gasströme steuert und dafür sorgt, dass die Reaktion bei der richtigen Temperatur abläuft: Die Abgase sollen etwa 500 Grad heiß sein. Dann ist die Abgasreinigung am wirksamsten. Dafür muss unter anderem der Katalysator vor dem Start der Maschinen vorgeheizt werden. Ende dieses Jahres will das Fraunhofer IMM einen verkleinerten Prototyp vorstellen. Ein Reaktor in der endgültigen Größe soll ein Jahr später fertig sein.

Mit diesem Antrieb soll die Viking Energy bis 3.000 Stunden im Jahr unterwegs sein, ohne Kohlendioxid zu emittieren. Allerdings ist Ammoniak als Treibstoff auch nicht problemlos: Er riecht stechend, ist ätzend und giftig.

Seine Vorteile gegenüber dem Wasserstoff sind: Ammoniak muss nur auf minus 33 Grad Celsius gekühlt werden, damit er flüssig wird, nicht auf minus 253 Grad. Alternativ kann er auch komprimiert werden. Bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius reichen 9 bar, damit Ammoniak flüssig wird. Das macht die Lagerung und den Transport weniger aufwendig.

Für das Projekt ist jedoch wichtig, dass der Ammoniak grün ist.

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Eheran 12. Mai 2021 / Themenstart

Tatsächlich muss so ziemlich jeder Tank mit Überdruck alle paar Jahre abgenommen werden...

Copper 11. Mai 2021 / Themenstart

Was soll daran komisch sein? Es werden Vorgaben zu Dingen gemacht, mit denen Otto-Normal...

Eheran 08. Mai 2021 / Themenstart

Kleine Info: Jede Reaktion, die Energie liefert, entnimmt dem Produkt (bzw. Edukt) eben...

Mikrotherion 08. Mai 2021 / Themenstart

Für die Umwelt vermutlich weniger schlimm, für die Personen auf den Schiffen dafür...

Mikrotherion 08. Mai 2021 / Themenstart

Doch, kommt nur auf den Blickwinkel an. Von der Teilchenzahl her sind es 3/4 Wasserstoff...

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