Fagstoff

Lagring og bruk av hydrogen

Publisert: 18.03.2010, Oppdatert: 03.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Lagring av hydrogen

Siden hydrogen har så liten massetetthet, skal det lite til før volumet av gassen blir upraktisk stort. Ved vanlig lufttrykk vil 1 gram hydrogen få et volum på cirka 11 liter.

Påfyllingsanordning for hydrogen på bil. Foto. Hydrogentank i bil.  

 

løpsbil med brenselcelle og hydrogendrift.foto.Element one – en bil drevet av hydrogen.  

 

Utvinning av hydrogen. Video.3D-film om hydrogen  

Gassen må pakkes til et mindre volum

Utfordringen med hydrogenHydrogen er det enkleste av alle grunnstoffene og består av et proton og et elektron. Hydrogen er ved standard trykk og temperatur en fargeløs, luktfri og svært brennbar gass. Hydrogen kan framstilles ved elektrolyse av vann, men det meste av hydrogengassen i bruk framstilles fra metangass. som energibærer ligger i å pakke gassen sammen til et adskillig mindre volum, slik at den kan få plass i en vanlig bil. Det blir i dag gjort på tre måter:

  • Hydrogen pakkes sammen (komprimeres) til høyt trykk og lagres i en trykktank.
  • Hydrogen kjøles ned til det blir flytende og lagres flytende i en godt isolert tank.
  • Hydrogen lagres som fast form i metallhydrider, i porøst stoff eller på overflaten av ulike stoffer.

Hvordan vi pakker sammen og lagrer hydrogen, er avhengig av om lageret skal stå som en fast installasjon på bakken, eller om hydrogenet skal være i en bil eller buss. Som fast lagerplass på bakken er det ikke noe i veien for å bruke store og tunge trykktanker. Men hvis hydrogenlageret skal monteres i bil, er størrelsen på lageret viktig. Der er det ikke plass til stort større hydrogenlager enn det en vanlig bensintank rommer.

Skal hydrogenbilen konkurrere med en bensinbil, bør hydrogentanken inneholde hydrogen nok til en kjørelengde på rundt 500 km. Dessuten må det finnes hydrogenstasjoner langs veinettet, der bilistene på en trygg måte kan få fylt opp nytt hydrogen. Hydrogen kan bringes til bensinstasjonene med spesialbyggede tankbiler. Men for å slippe å transportere hydrogenet over lange avstander fra hovedproduksjonsstedene kan hydrogen framstilles i mindre målestokk i tilknytning til bensinstasjonene.

På grunn av hydrogengassmolekylets størrelse er det umulig å lage en tett tank for oppbevaring av hydrogen. Molekylet er så lite at det trenger gjennom selv den tykkeste tankvegg, men lekkasjen er så tidkrevende at det har lite å si i praktisk sammenheng.

Hydrogen omdannes til nyttig arbeid

Når hydrogen som energibærer har kommet til veis ende, skal det ved hjelp av oksygen omdannes til nyttig arbeid. Det skjer i alle tilfeller ved frigjøring av kjemisk energi fra reaksjonen

2 H2 + O2 → 2 H2O

Reaksjonen kan foregå i

  • et apparat som brenner hydrogen til produksjon av varmeenergi i industrien
  • en hydrogendrevet forbrenningsmotor i et kjøretøy
  • et hydrogendrevet energiverk til produksjon av elektrisk strøm
  • en brenselcelle til produksjon av elektrisk strøm i et romfartøy eller til en elektromotor i et kjøretøy