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Onkel Baldrian

Wasserstoff

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Halicho
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Inwiefern profitieren überhaupt die gehypten "Wasserstoffaktien" ? In Hamburg wird der Großdemonstrator von einem Konsortium (Shell, mitsu heavy, Vattenfall, Stadtwerke)  gebaut, das frei von Hypeunternehmen ist.

 

Profitieren müssten auch Hersteller von Carbonfasern (wie der Weltmarktführer Toray) Hersteller von Ventilen, Kältemaschinen, Pumpen..

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reko
Posted · Edited by reko
vor 24 Minuten von Halicho:

Inwiefern profitieren überhaupt die gehypten "Wasserstoffaktien" ? In Hamburg wird der Großdemonstrator von einem Konsortium (Shell, mitsu heavy, Vattenfall, Stadtwerke)  gebaut, das frei von Hypeunternehmen ist.

 

Profitieren müssten auch Hersteller von Carbonfasern (wie der Weltmarktführer Toray) Hersteller von Ventilen, Kältemaschinen, Pumpen..

gehypte Firmen z.B. Electrolyzerhersteller (NEL, ITM, McPhy .. ) sind schon dabei. Nur glaube ich nicht, dass dort noch die großen Kursgewinne zu holen sind. Letztlich gibt es eine starke Konkurrenz. Niemand hat einen entscheidenden Vorteil. Alle kaufen wesentliche Bestandteile (Membranen, Katalysator) zu. Es wird Gewinner geben. Aber bei offensichtlichen Gewinnern ist das längst im Kurs eingepreist.

 

Kältemaschinen? Spielst du auf Wasserstoffverflüssigung an. Da habe ich Zweifel.

Ventile, Pumpe kommen von den Lieferanten für Gasequipment. Von Firmen die z.Z. gemieden werden. Der H2 Umsatzanteil ist aber noch gering.

Carbonfasern (SGL, Toray, Teijin) sehe ich nur in den Wasserstofftanks für Fahrzeuge. Das dauert noch.

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Halicho
Posted · Edited by Halicho

Welcher nicht-hype-Konzern baut noch Membrane außer Toray und wäre aussichtsreich.

 

Kältemaschinen zur Verflüssigung, anders kann man H2 kaum großindustriell über lange Zeit lagern. Erdgas wird in Salzkavernen in Gasform gelagert, ist aber auch weniger flüchtig.

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reko
Posted · Edited by reko
vor 2 Stunden von Halicho:

Welcher nicht-hype-Konzern baut noch Membrane außer Toray und wäre aussichtsreich.

 

Kältemaschinen zur Verflüssigung, anders kann man H2 kaum großindustriell über lange Zeit lagern. Erdgas wird in Salzkavernen in Gasform gelagert, ist aber auch weniger flüchtig.

Kunststoffmembanen: Chemours, BASF, DeNora

Karamikmembranen?

Von Toray kenne ich Filtermembranen und Akkuseparatorfolien (da leitet der Elektrolyt) aber keine für H2 Elektrolyse/Brennstoffzellen benötigten ionenleitfähigen Membranen.

Wasserstoff wird auch in Salzkavernen gelagert. Flüssigwasserstofftanks wären für stationären Speicher viel zu teuer und die Kapazität zu gering.

Man wird nur verflüssigen wenn man mit Schiffen transportieren will. Bevorzugt wird Wasserstoff in Gaspipelines transportiert.

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reko
Posted · Edited by reko
vor 19 Stunden von Paterlexx:

Das ist ein Magnesiumhydrid-speicher. Mit Hydridspeichern wurde in den 90er Jahren experimentiert. Damals konnte man keine ausreichend hohe Speicherdichte erreichen und hatte zu viel nutzlose Masse zu transportieren. Bei MgH2 braucht man 24 kg Magnesium um 2kg Wasserstoff zu speichern. Im Prinzip sind alle reversiblen chemischen und physikalischen Wasserstoffverbindungen als Speicher geeignet. Mir gefallen dabei flüssige Wasserstoffträger besser als Feststoffe oder Pasten. Der "Beladungsprozess" kann dabei auch fabrikmäßig erfolgen und darf aufwendiger sein.

Dann sind wir bei Methanol und Ammoniak. Bei Methanol (CH3OH) braucht man 28 kg "Träger" um 4kg H2 zu speichern (1 Kohlenstoffatom +1 Sauerstoffatom pro 4 Wasserstoffatome). Bei Ammoniak (NH3) 14kg "Träger" (Stickstoff) pro 3kg Wasserstoff. Ammoniak ist ein idealer industrieller Wasserstoffspeicher. Leider stink er ziemlich - oder besser zum Glück, da er giftig ist. Ammoniakvergiftungen sind deshalb sehr selten.

In der Raumfahrt wird auch Hydrazin (N2H4) verwendet - leider noch gefährlicher und mit geringerer Speicherdichte als NH3.

Übrigens: hier ein in den 1950ern entwickeltes Motorrad mit einer Hydrazin-Luft-Brennstoffzelle.

 

Korrektur: Bei der Magnesiumhydridpaste wird Wasserstoff z.T. auch im zuzugebenden Wasser gespeichert. "Entladen" bleibt Magnesiumhydroxyd übrig. Die Energiespeicherdichte soll höher als bei Benzin sein (ist das Wasser mitgerechnet?).

POWERPASTE_energy_storage_solution_fraunhofer_ifam_dresden.pdf

2021/02/04-powerpaste

6a00d8341c4fbe53ef026bdebad6c9200c-320wi

 

MgH2 + 2 H2O -> Mg(OH)2 + 2 H2  (4kg Wasserstoff pro 58kg Mg(OH)2) nutzt die Fraunhofer Powerpaste.

NaBH4 + 2 H2O ->  NaBO2 + 4 H2 (8kg Wasserstoff pro 66kg NaBO2) nutzt Millennium Cell Hydrogen on Demand™.

Mg(BH4)2 <=> MgB2 + 4 H2 (8kg Wasserstoff pro 46kg MgB2) nutzt man am Lawrence Livermore National Laboratory.

 

Chemische und physikalische Lösungen für die Speicherung von Wasserstoff, Eberle 2009

"Das Fehlen einer geeigneten Speicher- und Transportform für Energie könnte zumindest mittelfristig nach dem Zeitalter der Kohlenwasserstoffe die größte Hürde bei der Umstellung unseres Energiesystems sein."

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Kai_Eric
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vor einer Stunde von reko:

Das ist ein Magnesiumhydrid-speicher. Mit Hydridspeichern wurde in den 90er Jahren experimentiert. Damals konnte man keine ausreichend hohe Speicherdichte erreichen und hatte zu viel nutzlose Masse zu transportieren. Bei MgH2 braucht man 24 kg Magnesium um 2kg Wasserstoff zu speichern. Im Prinzip sind alle reversiblen chemischen und physikalischen Wasserstoffverbindungen als Speicher geeignet. Mir gefallen dabei flüssige Wasserstoffträger besser als Feststoffe oder Pasten. Der "Beladungsprozess" kann dabei auch fabrikmäßig erfolgen und darf aufwendiger sein.

Dann sind wir bei Methanol und Ammoniak. Bei Methanol (CH3OH) braucht man 28 kg "Träger" um 4kg H2 zu speichern (1 Kohlenstoffatom +1 Sauerstoffatom pro 4 Wasserstoffatome). Bei Ammoniak (NH3) 14kg "Träger" (Stickstoff) pro 3kg Wasserstoff. Ammoniak ist ein idealer industrieller Wasserstoffspeicher. Leider stink er ziemlich - oder besser zum Glück, da er giftig ist. Ammoniakvergiftungen sind deshalb sehr selten.

In der Raumfahrt wird auch Hydrazin (N2H4) verwendet - leider noch gefährlicher und mit geringerer Speicherdichte als NH3.

Wenn du so rechnest, dürfte Methan eine sehr effiziente Verbindung sein: 4 Kg Wasserstoff auf 12 Kg "Träger", der zudem einfach verfügbrar ist. Damit bist du wieder bem Erdgas.

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reko
Posted · Edited by reko
vor 28 Minuten von Kai_Eric:

Wenn du so rechnest, dürfte Methan eine sehr effiziente Verbindung sein: 4 Kg Wasserstoff auf 12 Kg "Träger", der zudem einfach verfügbrar ist. Damit bist du wieder bem Erdgas.

Leider ist Methan ein nicht leicht zu verflüssigendes Gas. Da kann ich dann auch Wasserstoff ganz ohne Träger nehmen.

Bei Gas erhöht sich das benötigte Volumen grob um Faktor 1000. Bei einen Luftschiff ist das kein Problem. Beim Motorrad schon.

Propan hat sich aber bewährt. Das habe ich gerade in der Hosentasche (ich bin Nichtraucher, habe aber einen Kamin).

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reko
Posted · Edited by reko

Haldor Topsoe baut Produktionsanlagen für Solid Oxyd Electrolyzer mit 90% Wirkungsgrad.

Ab 2023 sollen 500 MW/a, erweiterbar auf 5 GW/a, automatisiert hergestellt werden.

2021/03/04 Haldor Topsoe to build large-scale SOEC electrolyzer manufacturing facility to meet customer needs for green hydrogen production

"Topsoe will accommodate the rapidly increasing demand for competitive electrolysis technology, predominantly for green hydrogen plants based on renewable electricity. "

 

topsoe.com/green-hydrogen

Recent advances in solid oxide cell technology for electrolysis, Hauch 2020 (10 Seiten pdf)

Zitat

SOEC technology has undergone tremendous development and improvements over the past 10 to15 years. The initial electrochemical performanceof state-of-the-art SOEC single cells has more than doubled, while long-term durability has been improved by a factor of ∼100.

.. SOEC technology is based on scalable production methods and abundant raw materials such as nickel, zirconia, and steel, not precious metals.

Haldor Topsoe hat eine ähnliche Zelle zur Elektrolyse von CO2 oder zur Coelektrolyse von Wasser und CO2.

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Actio
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Hi,

ich habe eben nach "Nel Asa" im Forum gesucht und kein Ergebnis zurückgeliefert bekomme.

 

Das kann doch nicht sein, oder?

 

Ist mein Suche mit "Nel Asa" falsch?

 

Danke :)

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chirlu
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vor 6 Minuten von Actio:

Ist mein Suche mit "Nel Asa" falsch?

 

Auf jeden Fall bist du mit dieser Frage in diesem Thread ziemlich falsch. Aber die Suchfunktion unterstützt nur Wörter ab vier Buchstaben.

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west263
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bondholder
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Actio
Posted · Edited by Actio
vor 15 Minuten von chirlu:

 

Auf jeden Fall bist du mit dieser Frage in diesem Thread ziemlich falsch. Aber die Suchfunktion unterstützt nur Wörter ab vier Buchstaben.

In einem Thread zum Thema Wasserstoff bin ich damit falsch? Ansichtssache.

 

Aber danke, damit hast du mir geholfen!

 

EDIT: War nicht geladen, danke auch an West263 und bondholder! :thumbsup:

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chirlu
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vor 8 Minuten von Actio:

In einem Thread zum Thema Wasserstoff bin ich damit falsch?

 

Ja, da es nicht um Wasserstoff geht, sondern um Forentechnik.

https://www.wertpapier-forum.de/forum/8-feedback-und-anfragen/

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reko
Posted · Edited by reko

Shell schätzt, dass in den nächsten Jahrzehnten mit Wasserstoff >10% des Energiebedarfs abgedeckt wird.

2021/03/08 The race to scale up green hydrogen

Zitat

At least $300bn is expected .. to be invested globally over the next decade by the public and private sectors

..

Paul Bogers, Shell’s vice-president of hydrogen .. “Very quickly with that you get to a world where hydrogen makes up more than 10 per cent of the total energy mix in the coming decades,”

 

2021/02/26 Green hydrogen comes to fruition | Companies

 

2021/03/10 Bill Gates-backed outfit in hydrogen push

"H2Pro is developing a water-splitting device that is expected to reach 95 per cent efficiency .. targets $1/kg green hydrogen at scale"

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reko
Posted · Edited by reko

Der gemeinsame Transport von Erdgas und Wasserstoff durch eine Pipeline und die anschließende Trennung:

2020/12 New technology could transform hydrogen distribution, enable rapid expansion of hydrogen fueling stations

"New device separates hydrogen from natural gas when the two gases are blended in pipelines"

 

Bei der Trennung durch "elektrochemische Kompression" wird der Wasserstoff gleichzeitig ohne bewegliche Teile komprimiert.

HyET Hydrogen, the technology is designed to provide pure highly-compressed hydrogen wherever a natural gas distribution system exists. 

 

 

Wird zwar nicht das Energieproblem lösen, aber in Spanien gibt es natürliche Wasserstofflagerstätten.

2020/12/15 Ascent Hydrogen Fund signs deal with Spain’s Helios Aragon to explore and produce ‘Gold Hydrogen’

Natural Hydrogen is the new ‘Gold Hydrogen’.

 

Das soll es öfter geben:

2021/01/08 Natural hydrogen: a geological curiosity or the primary energy source for a low-carbon future?

"several phenomena lead to a continuous generation of H2 in the Earth's crust.

.. Map of the already known H2 and CH4 derived from H2 emission".

H2-map.jpg

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reko
Posted · Edited by reko

Immer mehr Länder veröffentlichen Wasserstoffstrategie mit geplanten Electrolyzerkapazitäten.

"The hydrogen project pipeline is quickly changing .. The pipeline was estimated to be about 15 GW last year, more recent estimates are 80 GW or even above 200 GW .. to date .. global installed capacity is about 200 MW"

Das führt wie bei Solar- und Windkraft zur Massenproduktion und niedrigen Herstellungskosten bei Electrolyzern. Anders als bei Akkus sind die Rohstoffkosten gering. Unter günstigen Umständen ist bereits heute grüner Wasserstoff billiger als grauer Wasserstoff. Auch langfristig werden aber günstige Standorte mit niedrigen Stromkosten (20$/MWh) benötigt.

Electrolyzerkosten heute 650..1000 $/kW, zukünftig (2050) 130..307 $/kW bei 1..5 TW installierter Kapazität.

 

2021/03/15 Green Hydrogen: reducing the cost needs scaling up of electrolyser plants

Es wird Bezug genommen auf die Studie IRENA_Green_hydrogen_cost_2020.pdf

word-image-31.png

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Halicho
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@reko unter welchen Umständen ist derzeit grüner Wasserstoff billiger als der aus fossilen Quellen? Alle Anlagen sind subventioniert.

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reko
Posted · Edited by reko
vor 36 Minuten von Halicho:

unter welchen Umständen ist derzeit grüner Wasserstoff billiger als der aus fossilen Quellen?

Siehe hellgrüne Kurve, bei 2 ct/kWh Strompreis (Solar/Wind in Marroko, Chile) und 650 $/kW Investition (chinesischer Hersteller)

 

"The conducted analysis reveals that the minimum cost is attained at Koudia al Baïda park which is equal to 0.0164 €/kWh"

 

"Chinese manufacturers can sell alkaline electrolysers for 200 USD/kW – or 80% cheaper than European machines of the same type."

 

Cost-Economic Analysis of Hydrogen for China’s FuelCell Transportation Field, Luo 2020 (pdf)

"China has become a major market for hydrogen"

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Halicho
Posted · Edited by Halicho

Es gibt solche Anlagen nicht. Die Kurve beruht auf hypothetischen Überlegungen. Welche chinesischen börsennotierten Unternehmen sind Zulieferer oder stellen sie her?

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reko
Posted · Edited by reko
vor einer Stunde von Halicho:

Es gibt solche Anlagen nicht. Die Kurve beruht auf hypothetischen Überlegungen.

Doch gibt es, ich habe Links angegeben. Koudia-al-Baida ist in Betrieb. Man kann chinesische Electrolyzer heute kaufen.

Overview of hydrogen and fuel cell developments in China, 2019, pdf

Zitat

Alkaline electrolyzers are already commercially available in China and the most important domestic producers are Tianjin Mainland Hydrogen Equipment Co., Ltd. (THE) and Beijing CEI Technology Co., Ltd. THE is a world leading supplier of alkaline electrolyzers and has delivered more than 400 production plants since 1994.

50.000Nm3/h, ab $200.000

 

BNEF-Hydrogen-Economy-Outlook-Key-Messages-30-Mar-2020.pdf

Zitat

The cost of alkaline electrolyzers made in North America and Europe fell 40% between 2014 and 2019, and Chinese made systems are already up to 80% cheaper than those made in the west

 

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Dandy
Posted · Edited by Dandy

Woraus bestehen Hydrolyzer denn überwiegend. Evtl. kann man den Markt so spielen, über die dafür benötigten Rohstoffe oder auch verarbeitete Materialien.

 

Wie sieht es bei der Weiterverarbeitung von Wasserstoff zu Methan und Methanol aus? Was wird in solchen Großanlagen an Materialien gebraucht, die nicht in beliebiger Menge verfügbar sind?

 

Ok, mal kurz nachgesehen. Für existierende Electrolyzer wird wohl Platin/Palladium oder Nickel benötigt. Ein schöner Pure-Play darauf wäre dann wohl die russische Norilsk Nickel. Das politische Risiko gibt es gratis dazu. B-) Bin selbst in NN schon länger investiert. Aufgrund der Umweltprobleme und Strafzahlungen kürzlich im Kurs etwas zurückgekommen. Bei der Dividende kommt regelmäßig Freude auf.

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reko
Posted · Edited by reko
vor 56 Minuten von Dandy:

Woraus bestehen Hydrolyzer denn überwiegend. Evtl. kann man den Markt so spielen, über die dafür benötigten Rohstoffe oder auch verarbeitete Materialien.

 

Wie sieht es bei der Weiterverarbeitung von Wasserstoff zu Methan und Methanol aus? Was wird in solchen Großanlagen an Materialien gebraucht, die nicht in beliebiger Menge verfügbar sind?

 

Electrolyzer bestehen aus Gehäuse (Stahl, Kunststoff), einer Membran, Katalysator, Elektrolyt (billige Chemikalien). Das unterscheidet sich stark je nach Technolgie (AEM, PEM, HTPEM, SOEC, ..)

Der wichtigste Rohstoff ist der Katalysator (z.B. Johnson Matthey). Technologisch interessant ist die Ionen leitende Membran (z.B. BASF bei HTPEM).

Auch bei Power2X ist der Katalysator der Schlüssel.

 

Mein Investment ist Enagas. Irgendwie muß der Wasserstoff von Marokko nach Deutschland kommen. Bis es soweit ist wird Erdgas transportiert. Gleiches Spiel geht mit SNAM (Algerien-Italien).

 

Speziell für Solid Oxyd Electrolyzer, Brennstoffzellen und Akkus ist Zirkonium und einige weniger seltene Erden (Yttrium, Cer ..) als Keramikmembran (Sauerstoff-Ionen leitend) wichtig. Ich kann mir vorstellen, dass die heutigen Autokatalysatorhersteller (NGK, Bosch?) in dieses Segment expandieren. Eine Lambdassonde ist nicht anderes als eine SO-Brennstoffzelle.

 

PEM Electrolyzer/Brennstoffzellen brauchen bisher Platingruppenelemente als Katalysator. Allerdings versucht man die Menge immer weiter zu reduzieren und von den Abgaskatalysatoren wird weniger gebraucht.

 

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