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Description
(Text)
Der sprunghafte Anstieg des Erdölpreises in den letzten Jahren hat erst drastisch die Tatsache der Verschwendung fossiler Brennstoffe und darüber hinaus der Begrenztheit aller Ressourcen allgemein ins Bewußtsein gerufen. In West europa wird der Bedarf an Primärenergie zum größten Teil durch Erdöl, zum geringeren Teil durch Kohle und Wasser kraft und nur zu wenigen Prozenten durch Kernenergie ge deckt. Tatsächlich ist die Energieproblematik schon lange bekannt. Bereits 1961 haben die Vereinten Nationen eine internationale Konferenz über dieses Thema veranstaltet. In allen Ländern der Welt ist mittlerweile die in Zukunft noch steigende Bedeutung dieses Problems deutlich ge worden. Berücksichtigt man die nötige Steigerung der Lebensqualität v. a. in den Entwicklungsländern und den enormen Anstieg der Weltbevölkerung, kann mit Sicherheit eine Vergrößerung des Energieverbrauchs angenommen werden. Dabei sollte die Auf merksamkeit nicht nur auf primärenergiequellen,sondern auch auf die Entwicklung geeigneter Systeme zur Energieübertragung gerichtet werden. Bei der Diskussion der einzelnen Primär energiequellen v. a. hinsichtlich ihrer Reserven, Umweltbe lastung, ökonomie etc. zeigt sich die Bedeutung von Sonnen energie und Fusionsreaktoren für die fernere Zukunft. In gewissem Umfang kommen daneben Wasser-, Wind- und Gezeiten kraftwerke sowie die Ausnutzung geother‾ischer Effekte und des thermischen Gradienten der Ozeane in Betracht. Als über brückung könnten Kernkraftwerke konventioneller Art erwogen werden, wobei ihr Einsatz in großem umfang noch einige Pro bleme aufwirft. Der Verbrauch von fossilen Brennstoffen sollte nach Möglichkeit reduziert werden, da diese als prak tisch einziges Ausgangsmaterial für eine Vielzahl von pharma zeutischen und chemischen Synthesen kommenden Generationen zur Verfügung stehen sollten.
(Table of content)
1. Einleitung.- 1.1. Bedeutung von Wasserstoff.- 1.2. Rohstoffe.- 1.3. Primärenergiequellen.- 1.4. Literaturverzeichnis.- 2. Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse.- 2.1. Allgemeine Einleitung.- 2.2. Thermodynamische Betrachtungen.- 2.3. Mechanismen der Elektrodenreaktionen, Elektrodenkinetik.- 2.4. Elektrolyte.- 2.5. Elektroden.- 2.6. Diaphragmen.- 2.7. Einzelne Verfahren im Detail.- 2.8. Kostenabschätzungen der H2O-Elektrolyse.- 2.9. Zusammenfassung.- 2.10. Literaturverzeichnis.- 2.11. Patentverzeichnis.- 3. Thermochemische Methoden zur Wasserstofferzeugung.- 3.1. Thermochemisch offene Systeme.- 3.2. Wasserstofferzeugung durch geschlossene thermochemische Systeme.- 4. Wasserstofferzeugung mit Hilfe von Sonnenenergie.- 4.1. Einführung in die Problematik.- 4.2. Homogene Photoredox-Methoden.- 4.3. Heterogene Photoredox-Methoden (Photoelektrochemische Methoden).- 4.4. Biologische Wasserstoffgewinnung.- 5. Möglichkeiten der Wasserstoffgewinnung durch hochenergetische Strahlung.- 5.1. Allgemeine Einleitung.- 5.2. Quellen für hochenergetische Strahlung.- 5.3. Physikalisch-chemische Prozesse.- 5.4. Wasserstoffherstellung.- 5.5. Aspekte und ökonomische Betrachtungen der Wasserstoff-gewinnung.- 5.6. Zusammenfassung.- 5.7. Literaturverzeichnis.- 6. Lagerung von Wasserstoff.- 6.1. Einleitung.- 6.2. Lagerung von Wasserstoffgas.- 6.3. Lagerung von flüssigem Wasserstoff.- 6.4. Wasserstoff-Lagerung als Metallhydrid.- 6.5. Wasserstoff-Lagerung als chemische Verbindung.- 6.6. Möglichkeiten zur Lagerung von atomarem Wasserstoff.- 6.7. Literaturverzeichnis.- 7. Transport und Distribution von Wasserstoff.- 7.1. Einleitung.- 7.2. Transport und Distribution von gasförmigem Wasserstoff.- 7.3. Transport von flüssigem Wasserstoff.- 7.4. Sicherheitsaspekte.- 7.5.Literaturverzeichnis.- 8. Zusammenfassung.
Contents
1. Einleitung.- 1.1. Bedeutung von Wasserstoff.- 1.2. Rohstoffe.- 1.3. Primärenergiequellen.- 1.4. Literaturverzeichnis.- 2. Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse.- 2.1. Allgemeine Einleitung.- 2.2. Thermodynamische Betrachtungen.- 2.3. Mechanismen der Elektrodenreaktionen, Elektrodenkinetik.- 2.4. Elektrolyte.- 2.5. Elektroden.- 2.6. Diaphragmen.- 2.7. Einzelne Verfahren im Detail.- 2.8. Kostenabschätzungen der H2O-Elektrolyse.- 2.9. Zusammenfassung.- 2.10. Literaturverzeichnis.- 2.11. Patentverzeichnis.- 3. Thermochemische Methoden zur Wasserstofferzeugung.- 3.1. Thermochemisch offene Systeme.- 3.2. Wasserstofferzeugung durch geschlossene thermochemische Systeme.- 4. Wasserstofferzeugung mit Hilfe von Sonnenenergie.- 4.1. Einführung in die Problematik.- 4.2. Homogene Photoredox-Methoden.- 4.3. Heterogene Photoredox-Methoden (Photoelektrochemische Methoden).- 4.4. Biologische Wasserstoffgewinnung.- 5. Möglichkeiten der Wasserstoffgewinnung durch hochenergetische Strahlung.- 5.1. Allgemeine Einleitung.- 5.2. Quellen für hochenergetische Strahlung.- 5.3. Physikalisch-chemische Prozesse.- 5.4. Wasserstoffherstellung.- 5.5. Aspekte und ökonomische Betrachtungen der Wasserstoff-gewinnung.- 5.6. Zusammenfassung.- 5.7. Literaturverzeichnis.- 6. Lagerung von Wasserstoff.- 6.1. Einleitung.- 6.2. Lagerung von Wasserstoffgas.- 6.3. Lagerung von flüssigem Wasserstoff.- 6.4. Wasserstoff-Lagerung als Metallhydrid.- 6.5. Wasserstoff-Lagerung als chemische Verbindung.- 6.6. Möglichkeiten zur Lagerung von atomarem Wasserstoff.- 6.7. Literaturverzeichnis.- 7. Transport und Distribution von Wasserstoff.- 7.1. Einleitung.- 7.2. Transport und Distribution von gasförmigem Wasserstoff.- 7.3. Transport von flüssigem Wasserstoff.- 7.4. Sicherheitsaspekte.- 7.5.Literaturverzeichnis.- 8. Zusammenfassung.
