Umweltfreundlich: Norwegen setzt auf Schiffe mit Ammoniak-Antrieb

Ammoniak ist grundsätzlich kein besonders einfach zu verarbeitender Grundstoff: Das Gemisch ist ätzend und giftig und verfügt zudem über einen stechenden Geruch. Dennoch will das norwegische Projekt Ship FC das Schiff Viking Energy zukünftig damit betanken. Der Hintergrund: Die globale Schifffahrt ist für rund 2,6 Prozent der weltweiten Klimaemissionen verantwortlich. Außerdem werden große Mengen an Schwefeloxiden, Stickstoffoxiden und weiteren Abgasen ausgestoßen. Aus Sicht des Umwelt- und Klimaschutzes werden daher dringend nachhaltigere Antriebsformen benötigt. Bisher wird in diesem Zusammenhang in der Regel mit Wasserstoff experimentiert. Dieser wird dann in eine Brennstoffzelle geleitet, die daraus Strom erzeugt. Angetrieben wird das Schiff schließlich durch einen Elektromotor. Diese Technik kommt unter anderem in Berlin beim Bau des Brennstoffzellen-Boots Elektra zum Einsatz. Das Schiff soll zukünftig auf den Wasserstraßen in Berlin und Brandenburg unterwegs sein.

Bild: Fraunhofer Institut

Ammoniak besteht aus Wasserstoff und Stickstoff

Allerdings ist Wasserstoff auch nicht gerade der ideale Energieträger. Denn um das Gas transportieren zu können, muss es entweder extrem stark heruntergekühlt werden oder es wird hoher Druck benötigt. Beides kostet Energie. Das Projekt in Norwegen geht daher einen kleinen Umweg. Die integrierte Brennstoffzelle soll mit Ammoniak betrieben werden. Aus dem Chemieunterricht in der Schule weiß man: Ammoniak ist eine Verbindung von Wasserstoff und Stickstoff. An Bord des Schiffes gibt es daher einen Reaktor, der das Gemisch zunächst in seine Einzelteile aufspaltet. In der sogenannten Festoxid-Brennstoffzelle kommt dann noch Sauerstoff aus der Luft hinzu. Die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff sorgt letztlich für die gewünschte Stromproduktion. Angetrieben wird das Schiff dann auch weiterhin durch einen Elektromotor. Der große Vorteil des Ansatzes: Ammoniak muss deutlich weniger stark gekühlt werden. Außerdem wird er schon bei einem Druck von nur 9 Bar flüssig.

Ein Katalysator verhindert die Entstehung von Stickoxiden

Einige Probleme sind allerdings noch zu lösen. Zunächst einmal bleibt – anders als bei der Nutzung von reinem Wasserstoff – keineswegs nur Wasser zurück. Vielmehr verbleibt im Reaktor stets eine kleine Menge an Ammoniak, während in der Brennstoffzelle rund zwölf Prozent des Wasserstoffs nicht genutzt werden können. Damit aber zumindest keine schädlichen Stickoxide zurückbleiben hat das Fraunhofer Institut einen Katalysator entwickelt. Dieser besteht aus einer mit platinbasiertem Pulver beschichteten Metallfolie und sorgt für eine Reaktion, an deren Ende dann nur noch Wasser und Stickstoff übrig bleiben. Auch beim Ammoniak-Antrieb gilt zudem: Wirklich klimafreundlich ist die Sache nur, wenn bei der Herstellung Erneuerbare Energien zum Einsatz kommen. Bisher wird in der Industrie allerdings zumeist auf Wasserstoff gesetzt, der mithilfe von Erdgas produziert wurde. Unabhängig davon wie die Brennstoffzelle also letztlich betrieben wird, werden auf jeden Fall zukünftig große Mengen an grünem Wasserstoff benötigt.

Via: Golem

Technik / Schifffahrt
[trendsderzukunft.de] · 07.05.2021 · 13:41 Uhr
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