„Blauer“ Wasserstoff ist klimaschädlicher als Kohle, sagt Studie

Achillesferse

Es gibt im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, blauen Wasserstoff herzustellen, und beide basieren auf der Dampfreformierung, dem Prozess der Verwendung von hoher Hitze, Druck und Dampf, der Methan und Wasser spaltet, um Wasserstoff und Kohlendioxid zu erzeugen. Bei beiden Ansätzen wird Kohlendioxid aus der Dampfreformierung aufgefangen und gespeichert oder verwendet. Der Unterschied zwischen den beiden besteht darin, ob Kohlendioxid von den Generatoren abgeschieden wird, die die Dampfreformierungs- und Kohlenstoffabscheidungsprozesse antreiben.

Wenn man alles zusammenzählt, werden durch die Erfassung von Kohlenstoff aus allen Teilen des Prozesses – Dampfreformierung, Stromversorgung und Kohlenstoffabscheidung – nur 3 Prozent der Treibhausgasemissionen eliminiert, verglichen mit der ausschließlichen Erfassung von Kohlenstoff aus der Dampfreformierung. Der kohlenstoffärmste blaue Wasserstoff hatte nur 12 Prozent geringere Emissionen als grauer Wasserstoff.

Die Achillesferse des blauen Wasserstoffs ist das Methan, das zu seiner Herstellung verwendet wird. Methan ist der dominierende Bestandteil von Erdgas, und obwohl es sauberer verbrennt als Öl oder Kohle, ist es selbst ein starkes Treibhausgas. In 20 Jahren erwärmt eine Tonne des Stoffes die Atmosphäre 86-mal mehr als eine Tonne Kohlendioxid. Das bedeutet, dass Leckagen entlang der Lieferkette viele Klimavorteile von Methan zunichte machen können.
Vergleich der Kohlenstoffemissionen von grauem Wasserstoff, blauem Wasserstoff mit teilweiser Kohlenstoffabscheidung, blauem Wasserstoff mit vollständigerer Kohlenstoffabscheidung, zur Wärmeerzeugung verbranntem Erdgas, zur Wärmeerzeugung verbranntem Dieselöl und zur Wärmeerzeugung verbrannter Kohle. Die CO2-Emissionen, einschließlich der Entwicklung, Verarbeitung und des Transports von Kraftstoffen, sind orange dargestellt. Die Kohlenstoffemissionen von flüchtigem, unverbranntem Methan sind rot dargestellt.

Jeder, der in einem Gebiet mit alten Pipelines lebt, weiß, dass Gaslecks eine bedauerliche Realität sind. Methan ist ein kleines Molekül und eignet sich hervorragend zum Auffinden von Rissen im System. Gasbrunnen und Verarbeitungsanlagen sind auch ziemlich undicht. Addieren Sie alles, und je nachdem, wo und wie es gemessen wird, entweichen 1-8 Prozent des energiebezogenen Methans in die Atmosphäre.

In der neuen Studie gehen die Autoren des Papiers Robert Howarth und Mark Jacobson sowie zwei bekannte Klimawissenschaftler von einer Leckagerate von 3,5 Prozent des Verbrauchs aus. Sie kamen zu dieser Zahl, indem sie 21 Studien durchsuchten, in denen die Emissionen von Gasfeldern, Pipelines und Speicheranlagen mit Hilfe von Satelliten oder Flugzeugen untersucht wurden. Um zu sehen, wie sich ihre 3,5-Prozent-Rate auf die Ergebnisse auswirkte, ließen Howarth und Jacobson ihre Modelle auch von 1,54 Prozent, 2,54 Prozent und 4,3 Prozent Leckage aus. Diese Raten basieren auf Schätzungen der EPA am unteren Ende und am oberen Ende auf einer stabilen Kohlenstoffisotopenanalyse, die Emissionen aus der Schiefergasproduktion isoliert.

Unabhängig von der verwendeten Leckagerate erzeugte die Produktion von blauem Wasserstoff mehr Treibhausgasäquivalente als die bloße Verbrennung von Erdgas. Und bei einer Leckrate von 3,5 Prozent war blauer Wasserstoff klimaschädlicher als die Verbrennung von Kohle.

„Die kombinierten Emissionen von Kohlendioxid und Methan sind für grauen Wasserstoff und für blauen Wasserstoff (unabhängig davon, ob Abgase zur Kohlenstoffabscheidung behandelt werden oder nicht) größer als für jeden der fossilen Brennstoffe“, schreiben Howarth und Jacobson. „Methan-Emissionen tragen wesentlich dazu bei, und die Methan-Emissionen von grauem und blauem Wasserstoff sind größer als bei allen fossilen Brennstoffen.“
Fragwürdige Richtlinien

Die neue Kohlenstoffbilanzierung könnte die Klimapläne einiger Länder, insbesondere des Vereinigten Königreichs, untergraben. Es wird erwartet, dass Premierminister Boris Johnson in den kommenden Wochen einen Plan ankündigt, der den Energiesektor des Landes weg von Erdgas hin zu einer Mischung aus blauem und grünem Wasserstoff verlagern würde. Die Regierung hat angekündigt, bis Ende des Jahrzehnts 5 GW „kohlenstoffarme“ Wasserstoffkapazität zu haben. Die Öl- und Gasriesen BP und Equinor kündigten in Anlehnung an Regierungsankündigungen Pläne für massive Blauwasserstoffanlagen im Land mit einer Leistung von 1 GW bzw. 1,2 GW an.

Die neue Studie wirft auch Zweifel an einigen Plänen auf, den Transport auf Wasserstoff umzustellen. Einige Sektoren, wie Fracht und Luftfahrt, benötigen möglicherweise Wasserstoff für bestimmte Strecken. Aber Autos und Lastwagen, von denen viele Länder sagen, dass sie bis 2035 oder früher emissionsfrei sein müssen, werden es schwerer haben, einen Wechsel zu Wasserstoff anstelle einer reinen Elektrifizierung zu rechtfertigen. Unternehmen, die ihre Zukunft auf Wasserstoff gesetzt haben, wie Toyota, befinden sich in einer schwierigen Lage, da ihre Brücke zu einem wirklich kohlenstofffreien Portfolio einen Schlag erleidet.

Natürlich leidet nicht jeder Wasserstoff unter diesen Problemen. Grüner Wasserstoff, der durch Aufspaltung von Wasser mit Wind- oder Sonnenenergie hergestellt wird, leidet nicht unter den gleichen Problemen bei der Kohlenstoffbilanzierung. Aber auch die bestehende Infrastruktur der Öl- und Gasunternehmen wird nicht wiederverwendet. Während diese neue Studie also eine ziemlich vernichtende Anklage gegen blauen Wasserstoff zu sein scheint, ist es unwahrscheinlich, dass sie der letzte Nagel in seinem Sarg ist.

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