Alternative Energiequellen

Sonnenlicht f�r chemische Reaktionen

In Deutschland hat W�rme einen Anteil von 57% am Energieverbrauch, 40 % der Energie wird zur Beheizung von Geb�uden verwendet. Erkl�rtes Ziel nationaler und europ�ischer Energiepolitik ist eine zunehmende Deckung des Energiebedarfs aus nachhaltigen Quellen.

Die Sonne stellt uns Licht und W�rme kostenlos zur Verf�gung. Beide k�nnen f�r chemische Reaktionen genutzt werden. So�wohl sichtbares als auch ultraviolettes Sonnenlicht ist f�r photochemische Reaktionen einsetzbar. Bestimmte Prozesstemperaturen k�nnen mit Hilfe der W�rmestrahlung der Sonne erreicht werden. So werden z.B. f�r die Wiederverwertung von Aluminium oder zum Reinigen von Schwermetallver�bindungen aus anorganischen R�ckst�nden mehrere 1.000 Grad Celsius hei�e Drehrohr�fen ben��tigt.

Im Bereich der Wiederaufbereitung giftiger Industrieabf�lle werden im ISFH (Institut f�r Solar�energieforschung Hameln) photochemische Reaktionen erprobt. Im DLR (Deutsches Zentrum f�r Luft- und Raumfahrt) forscht man an solarchemischen Synthesen wertvoller Feinchemikalien zum Zwecke ihrer Anwendung in der Industrie.

In der Materialforschung ist hochkonzentrierte Solar�strahlung zur Werkstoffherstellung, zur Oberfl�chenbehandlung und zur Werkstoffpr�fung benutz�bar. Dar�ber hinaus kann man solarchemische Verfahren auch zur Speicherung von Solarenergie in Form von chemischer Energie verwenden, z.B. um Methan und Wasserdampf bei hohen Temperatu�ren zu Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H) umzusetzen, welcher gespeichert werden kann.

Statt des so hergestellten Wasserstoffs als Energietr�ger der Zukunft, soll nun Zink dessen Rolle �bernehmen. F�r Wasserstoff muss viel Energie aufgewendet werden, um ihn transport- und lager�f�hig, sprich fl�ssig, zu machen. Zink hingegen liegt bei Temperaturen von bis zu 420 Grad in fester Form vor. Nicht nur kann Zink in einer exothermen Reaktion bei ca. 350 Grad Celsius Wasser spal�ten und Wasserstoff f�r Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzellen liefern, sondern Zink-Luft -Brenn�stoffzellen haben auch einen dreimal so hohen Energiegehalt wie ein Lithiumsystem.

Druck- und Fl�ssiggasspeicherung, die heute zum Standard geh�ren, sollen um Verfahren zur che�mischen Speicherung von Wasserstoff in Nieder- und Hochtemperaturmetallhydriden erg�nzt wer�den, nicht zu vergessen hydrolysierbare Hydride mit spezifischen Anwendungsgebieten.
Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht im Bereich der effizienterer und kosteng�nstigerer Kollektorfelder im Niedrigtemperaturbereich. Daran ankn�pfend werden auch Langzeitspeicher immer wichtiger. Aus �kologi�schen Gr�nden wird auch an Absorbern mit guter W�rmeleitf�higkeit, Temperaturbest�ndig- und Korrosions�festigkeit geforscht und entwickelt.

Damit die einmal gewonnene Energie nicht verloren geht, muss an einer effektiven Speicherung ge�forscht werden. Denn Solarw�rme ist je nach Region und Uhrzeit nicht dauerhaft verf�gbar. Ange�bot (Solarenergie) und Nachfrage (Wunsch nach Heizen) stimmen hier noch nicht immer �berein.

Solarreaktor: Zinkoxid zu Zink