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Wasserstoff hat den Ruf, aufgrund seiner geringen spezifischen Masse der ideale Energieträger zu sein. Das mag stimmen für Anwendungen im Weltall, wo die hohe, auf die Masse bezogene Energiedichte entscheidend ist. Für die Speicherung und für terrestrische Anwendungen spielt die Masse aber eine geringere Rolle. Entscheidender ist die Energiedichte pro Volumeneinheit.
Mit dieser Apparatur kann die auf das Volumen bezogene Energiedichte verschiedener Gase, zum Beispiel Wasserstoff , Methan, etc. quantitativ miteinander verglichen werden.
Ein bestimmtes Volumen des Gases wird gleichmässig einer Flamme zugeführt, welche eine Wasserprobe in einem Reagenzglas erhitzt. Der Temperaturverlauf wird mit einem Datenerfassungsgerät (zum Beispiel Vernier LabQuest) erfasst und aufgezeichnet.
Es ist sofort ersichtlich, dass Methan eine viel höhere Energiedichte aufweist als Wasserstoff und deshalb zur langfristigen Speicherung von Energie besser geeignet ist, weil ein geringeres Speichervolumen, bzw. eingeringerer Speicherdruck notwendig sind.
Die berechneten Verbrennungsenthalpien betragen:
H2: 241 kJ/mol
CH4: 802 kJ/mol
Methan hat eine mehr als 3 Mal höhere Energiedichte
als Wasserstoff. Das bedeutet, dass Transportleitungen
und Speichereinrichtungen bei gleicher Energiekapazi-
tät für Wasserstoff mehr als dreimal so gross dimensio-
niert sein müssen wie für Methan!
Vergleiche dazu auch das Experiment Power-to-Gas
Ich danke Tilmann Geldbach, Kantonsschule Zürich Nord, für die Verbesserungen des ursprünglichen Experiments.