Wasserstoff gilt seit Langem als mögliche Antwort auf die Klimakrise. Eine am Mittwoch vorgestellte Studie machte jedoch darauf aufmerksam, dass er zugleich einen kleinen Anteil am Problem haben könnte.
Befürworterinnen und Befürworter setzen darauf, dass Wasserstoff künftig in grossem Massstab für Verkehr sowie energie- und materialintensive Industrien hergestellt und eingesetzt werden kann. Als saubere Alternative zu fossilen Brennstoffen erscheint er, weil bei der Nutzung lediglich Wasserdampf entsteht.
Wasserstoff und seine indirekte Klimawirkung
In der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Forschungsergebnisse kommen allerdings zu dem Schluss, dass Wasserstoff zur Erwärmung beigetragen hat, indem er bewirkt, dass Methan – ein besonders wirksames Treibhausgas – länger in der Atmosphäre verbleibt.
Die Forschenden ermittelten, dass die Wasserstoffemissionen zwischen 1990 und 2020 gestiegen sind. Dieser Anstieg habe zu einem Bruchteil eines Grades beigetragen – konkret 0.02 °C – bezogen auf den nahezu 1.5 °C umfassenden Zuwachs der mittleren Temperaturen seit der vorindustriellen Zeit.
„We need a deeper understanding of the global hydrogen cycle and its links to global warming to support a climate-safe and sustainable hydrogen economy,“ sagte der Stanford-Universität-Wissenschaftler Rob Jackson, leitender Autor der Arbeit.
Ergebnisse der Studie des Global Carbon Project
Die Untersuchung stammt von einem internationalen Zusammenschluss von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, dem Global Carbon Project. Demnach ist der Anstieg der Wasserstoffemissionen überwiegend auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen.
Nach Angaben des Teams hängt die Zunahme zudem mit höheren Methanemissionen zusammen, die unter anderem aus fossilen Brennstoffen, der Nutztierhaltung und Deponien stammen.
Beide Moleküle stehen dabei in enger Wechselwirkung: Wenn Methan in der Atmosphäre abgebaut wird, entsteht Wasserstoff.
Obwohl Wasserstoff selbst kein Schadstoff ist, fördert er die Erwärmung indirekt. Er bindet natürliche „Reinigungsstoffe“ der Atmosphäre, die Methan abbauen. Methan gilt als starkes Treibhausgas und verweilt zwar kürzer in der Atmosphäre als Kohlendioxid, wirkt in dieser Zeit jedoch besonders intensiv.
„More hydrogen means fewer detergents in the atmosphere, causing methane to persist longer and, therefore, warm the climate longer,“ erklärte der Hauptautor der Studie, Zutao Ouyang, Assistenzprofessor für Ökosystemmodellierung an der Auburn University im US-Bundesstaat Alabama.
Diese Wechselwirkungen mit den natürlichen Reinigungsstoffen beeinflussen ausserdem die Wolkenbildung und begünstigen die Entstehung von Treibhausgasen wie Ozon sowie stratosphärischem Wasserdampf.
Weitere Quellen für Wasserstoff in der Atmosphäre seit 1990 sind den Forschenden zufolge auch Leckagen aus der industriellen Wasserstoffproduktion.
Herstellung, Elektrolyse und „grüner“ Wasserstoff
Wasserstoff lässt sich erzeugen, indem mit elektrischem Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird – ein Verfahren, das als Elektrolyse bezeichnet wird.
Derzeit wird Wasserstoff allerdings meist aus Erdgas oder Kohle gewonnen. Diese energieintensiven Prozesse setzen grosse Mengen Kohlendioxid frei.
Ziel ist es deshalb, „grünen“ Wasserstoff im grossen Massstab mithilfe erneuerbarer Energien zu produzieren. Doch das Verfahren ist kostspielig, und der Sektor ist bislang auf erhebliche Hürden gestossen.
© Agence France-Presse
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