Wasserstoff

Das häufigste anzutreffende und leichteste Element auf der Erde nennt sich Wasserstoff. Es hat eine extrem hohe Energiedichte. Verglichen mit Öl steckt in einem Kilogramm Wasserstoff etwa dreimal so viel Energie.

Durch den Einsatz von z.B. regenerativer Energie kann man mittels der Elektrolyse Wasserstoff aus

dem Wasser lösen. Das Gas gilt als der Energieträger der Zukunft.

Wasserstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas. Wir kennen es in chemisch gebundener Form, z.B. im Wasser, Kohlenwasserstoffen und organischen Verbindungen. Unter Einsatz von Energie kann Wasserstoff aus seinen Verbindungen gelöst werden.

Die Gewinnung von Wasserstoff - Die Wasserelektrolyse

Unter der Wasserelektrolyse versteht man die Aufspaltung von Wasser (H₂O) in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) mithilfe eines elektrischen Stroms.

Wie wird Wasserstoff aus Strom und Wasser gewonnen?

1. Im Behälter liegt Wasser vor, welches durch die Autoprotolyse ( Wasser reagiert mit sich selbst ) des Wassers in H⁺- und OH¯- Ionen zerfällt. Dieser Vorgang steht im Gleichgewicht mit der Rückreaktion ( H⁺und OH¯- Ionen werden zu Wasser). Dies bedeutet in Wasser liegt nicht nur H₂O als Reinstoff vor, sondern gleichzeitig auch H⁺- und OH¯- Ionen. Zusätzlich wird ein Stoff zur besseren Leitfähigkeit (meist Schwefelsäure oder Kalilauge) zugegeben, damit sich die Ionen besser im Wasser bewegen können.

H₂O <--> H⁺ + OH¯

2. Die H⁺- Ionen wandern im elektrischen Feld , das durch die angelegte Spannung entsteht zur Kathode. Dort nehmen sie Elektronen ()auf (Reduktion)und werden zu elementarem, gasförmigen Wasserstoff (H₂). Dieser wird aufgefangen und dient als Treibstoff für das Wasserstoffauto.

2 H⁺+ 2e¯ --> H₂

3. Die OH¯- Ionen wandern im elektrischen Feld , das durch die angelegte Spannung entsteht zur Anode. Dort geben sie Elektronen ()ab (Oxidation) und werden zu elementarem, gasförmigen Sauerstoff (O₂) und Wasser(H₂O).

2O --> O₂+ 2e¯+H₂O