Der „Heilige Gral des Klimas“ untergräbt die traditionelle saubere Energie! Unterirdischer „weißer Wasserstoff“ könnte eine neue Runde der grünen Revolution einläuten!

Wasserstoffenergie ist einer der sauberen Kraftstoffe der Zukunft und ein zentraler Bestandteil des aktuellen Systems der sauberen Energieindustrie. In den letzten Jahren ist in der großen Wasserstofffamilie eine Art Wasserstoff aufgetaucht, die große Hoffnungen der Menschen für die zukünftige saubere Energiebranche weckt. Das ist weißer Wasserstoff.

Kürzlich wurde unter den Erzvorkommen einer alten Kohlenmine in der Region Lothringen im Norden Frankreichs ein potenzielles natürliches Vorkommen von weißem Wasserstoff entdeckt. Das Vorkommen könnte zwischen 6 und 250 Millionen Tonnen Wasserstoff enthalten und ist damit eines der größten Vorkommen dieser Art, das bisher entdeckt wurde.

Der Geochemiker Jeffrey Ellis vom U.S. Geological Survey schätzt, dass unter der Erdoberfläche möglicherweise mehrere zehn Milliarden Tonnen weißen Wasserstoff schlummern. Damit sind die 100 Millionen Tonnen Wasserstoff, die derzeit jährlich (hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen) produziert werden, weitaus größer.

Obwohl es sich bei den meisten dieser zig Milliarden Tonnen weißen Wasserstoffs mit ziemlicher Sicherheit um sehr kleine Ansammlungen handelt, die entweder weit vor der Küste oder zu tief liegen, könnte man durch die Entdeckung und Förderung von nur einem Prozent über einen Zeitraum von 200 Jahren 500 Millionen Tonnen Wasserstoff gewinnen.

Hochreiner weißer Wasserstoff im Bergbaugebiet Lothringen entdeckt

Das Aufkommen von weißem Wasserstoff

Wie wir alle wissen, verbrauchen Bereiche wie die Luftfahrt, das Transportwesen und die Stahlindustrie enorme Mengen Energie. Es ist nahezu unmöglich, ihren Bedarf an sauberer Energie allein mit Solar- und Windenergie zu decken.

Obwohl Wasserstoff das am häufigsten vorkommende Element im Universum ist, ist es vor allem in Kombination mit anderen Molekülen wie Wasser (H2O) nützlich. Allerdings ist die derzeitige kommerzielle Wasserstoffproduktion untrennbar mit dem energieintensiven Prozess verbunden, der auf fossilen Brennstoffen basiert. Zudem wird bei diesem Prozess eine große Menge Kohlendioxid freigesetzt, so dass die Umsetzung der „dualen Kohlenstoffziele“ stark eingeschränkt ist.

Aus klimatischer Sicht am vielversprechendsten ist grüner Wasserstoff, der durch Elektrolyse von Wasser mithilfe erneuerbarer Energie gewonnen wird. Wie der Name schon sagt, ist grüner Wasserstoff am umweltfreundlichsten. Derzeit ist grüner Wasserstoff jedoch teuer und die Produktion gering, sodass bis zur großflächigen Nutzung noch ein weiter Weg vor uns liegt.

Also, was ist weißer Wasserstoff? Worin besteht der Unterschied zu Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien gewonnen oder aus Kohlenwasserstoffen extrahiert wird?

Weißer Wasserstoff, auch als „natürlicher“, „goldener“ oder „geologischer“ Wasserstoff bekannt, wird auf natürliche Weise in der Erdkruste produziert oder kommt dort vor. Es handelt sich um eine potenzielle, reichlich vorhandene und ungenutzte saubere Energiequelle. In den letzten Jahren ist das Interesse an weißem Wasserstoff gestiegen.

Wie entsteht weißer Wasserstoff? Die derzeitige vorläufige Erklärung ist, dass die unterirdischen Eisenmineralien die Fähigkeit besitzen, Sauerstoff und Wasserstoff von Wassermolekülen zu trennen. In sehr tiefen geologischen Schichten gibt es keinen Sauerstoff. Je tiefer Sie also vordringen, desto größer ist die Chance, hochreinen Wasserstoff zu finden.

Schematische Darstellung der natürlichen Ansammlung von Wasserstoff unter dem Deckgestein in den Vorgebirgen (Quelle: Helios Aragón)

Weißer Wasserstoff hat gegenüber anderen Wasserstoffarten drei Hauptvorteile.

Erstens handelt es sich um eine Form von Wasserstoff, die kein Kohlendioxid ausstößt. Zweitens erfordert die Herstellung durch Wasserelektrolyse auch keine großen Mengen erneuerbarer Energie. Der dritte Vorteil besteht darin, dass es aus natürlichen geologischen und chemischen Phänomenen entsteht und daher endlos und kostengünstig abgebaut werden kann. Dieser Wasserstoff enthält in gasförmiger Form dreimal so viel Energie wie Erdöl.

Vor diesem Hintergrund ist die Branche im Allgemeinen der Ansicht, dass weißer Wasserstoff der sauberste und relativ kostengünstigste erneuerbare Wasserstoff ist, von dem erwartet wird, dass er die Energielandschaft umgestaltet und eine neue Runde der grünen Revolution einleitet.

Ein neuer Wettbewerb beginnt leise

Da das Verständnis der Menschen für weißen Wasserstoff immer tiefer wird, konkurrieren Länder auf der ganzen Welt um die Teilnahme an der Erforschung von weißem Wasserstoff. Außer in Frankreich wurden auch in Ländern und Regionen wie Mali, den USA, Russland, Australien, Oman und Osteuropa Vorkommen von weißem Wasserstoff entdeckt.

Unter ihnen ist Mali derzeit das einzige Land der Welt, das weißen Wasserstoff fördert. Die Förderquelle befindet sich etwa 60 Kilometer nordwestlich der Hauptstadt Bamako. Nach Schätzungen von Maliwell kostet die Produktion von weißem Wasserstoff etwa 1 US-Dollar pro Kilogramm, während die Produktion von grünem Wasserstoff etwa 6 US-Dollar pro Kilogramm kostet. Allerdings könnten die Kosten für die Entwicklung von weißem Wasserstoff steigen, wenn für große Vorkommen tiefere Bohrungen erforderlich sind.

Aktuell hat Korama, ein Startup für weißen Wasserstoff mit Hauptsitz in Denver, USA, Investitionen in Höhe von 91 Millionen US-Dollar erhalten, darunter auch Mittel von Breakthrough Energy Ventures, gegründet von Bill Gates.

Ein weiteres Unternehmen, Natural Hydrogen Energy, gegründet vom Geochemiker Vyacheslav Zygannik, hat 2019 in Nebraska eine Wasserstoff-Explorationsbohrung fertiggestellt und plant die Erschließung neuer Brunnen. Dieses Projekt steht dem weltweit ersten kommerziellen weißen Wasserstoff sehr nahe.

Die Rolle von Wasserstoff bei Netto-Null-Emissionen

Könnte weißer Wasserstoff der Schlüssel zu sicherer, sauberer Energie sein? Warum wurde es erst jetzt erforscht?

Isabelle Moretti, Wissenschaftlerin und Expertin für weißen Wasserstoff an der Universität Pau in Frankreich, sagte: „Das Problem sind derzeit nicht die Reserven, sondern die Finanzierung und die Technologie.“ Da sich alle Länder in der Anfangsphase der Gewinnung von weißem Wasserstoff befinden, müssen die damit verbundenen Probleme und die erforderlichen technologischen Innovationen während der Entwicklung noch erforscht werden. Erwähnenswert ist, dass weißer Wasserstoff in China bislang nicht entdeckt wurde.

Kann der unter der Erdkruste verborgene weiße Wasserstoff den Energiebedarf des gesamten Planeten decken? Die Antwort wird möglicherweise in naher Zukunft bekannt gegeben.