- Die natürliche Variante
Der große Traum der Menschheit: Aus Luft Energie gewinnen. Es gibt bereits Windräder, die das schaffen. Aber die sind groß und klobig.
Der andere Traum: Autos ohne schädliche Abgase. Es gibt bereits etwas, das beides in sich vereint: das Wasserstoff-Automobil.
Doch wie funktioniert ein H-Auto eigentlich? Und was ist Elektrolyse nun?
Der grundlegende Vorgang beim H-Auto ist identisch mit den heutigen Benzin-Autos: Ein Kraftstoff (Benzin) wird in den Motor gepumpt und so stark erhitzt, dass er sich ausdehnt. Mit dem entstehenden Druck treibt er einen Kolben an, der wiederum Energie erzeugt, die man nutzen kann. Beim H-Auto ist der Brennstoff nur kein Benzin sondern Wasserstoff.
Wasserstoff zu gewinnen, ist jedoch äußerst schwierig. In der Natur kommt das Atom mit den zwei Elektronen nur sehr selten vor, weil es extrem flüchtig ist und sehr leicht mit seiner Umwelt reagiert.
Daher gibt es die Elektrolyse. Das ist (stark vereinfacht formuliert) der technische Vorgang, um aus einer Verbindung den Wasserstoff herauszulösen. Normalerweise benutzt man hierfür Wasser, weil es aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom besteht.
Wasser kommt weltweit in gewaltigen Mengen vor und die Bindungen der Wasserstoffatome zueinander sind nicht übermäßíg stark, so dass sie leicht herausgelöst werden können. In einen Behälter mit Wasser werden zwei als Katode und Anode bezeichnete Metallplatten eingelassen und unter Strom gesetzt. So entstehen Strömungen und Anziehungen, die den Wasserstoff aus dem Wasser lösen. Das Problem der Wissenschaftler ist zurzeit nur, den Prozess auch energieeffizient zu gestalten.
- Ein Schema der Elektrolyse (Wikipedia)
Doch Elektrolyse findet auch in der Natur statt. Dort hat es nur einen anderen Namen: Photosynthese. Alle Pflanzen – von der einfachsten Alge im Meer bis zum gewaltigen Redwood-Baum in den USA benutzen Photosynthese, um zu atmen. Sie erzeugen überhaupt erst den Sauerstoff, den wir Menschen brauchen!
Die Pflanzen ziehen das Wasser aus dem Boden und mithilfe des Sonnenlichts teilen sie es in Wasserstoff und Sauerstoff.
Den Sauerstoff brauchen sie zum atmen, der Wasserstoff wird ausgeschieden und verbindet sich in der Luft wieder zu Wasser oder anderen Elementen.
