Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
Offener Zugang

Abstrakt

Für eine nachhaltige Entwicklung der ganzen Welt durch erneuerbare Energien

Koji Hashimoto

Die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre ist seit 1970 um etwa 1,85 ppm/Jahr gestiegen und hat 400 ppm überschritten, was dem Niveau von vor 3,5 Millionen Jahren entspricht. Gegenwärtig haben keine Lebewesen die Erfahrung, in einem solchen Klima zu leben. Eine Extrapolation des jüngsten Anstiegs des weltweiten Primärenergieverbrauchs zeigt, dass alle Reserven an fossilen Brennstoffen und Uran bis zur Mitte dieses Jahrhunderts vollständig erschöpft sein werden. Um die Krise einer unerträglichen globalen Erwärmung und fehlender Brennstoffe zur Verbrennung zu vermeiden, müssen wir Technologien entwickeln und verbreiten, die nur erneuerbare Energien nutzen, mit denen die ganze Welt eine nachhaltige Entwicklung aufrechterhalten kann. Auf unserem Planeten gibt es im Überfluss erneuerbare Energiequellen. Wir betreiben seit etwa 30 Jahren Forschung und Entwicklung, um die Welt mit erneuerbarer Energie in Form von Methan zu versorgen, indem wir Wasserstoff elektrolytisch erzeugen und anschließend Methan aus Kohlendioxid und Wasserstoff bilden. Wir haben Anoden und Kathoden für die Wasserelektrolyse und Katalysatoren für die Methanisierung von Kohlendioxid entwickelt. Wir haben 1995 eine Prototypanlage gebaut, die aus Solarzellen, Wasserelektrolyseur, Kohlendioxid-Methanisierungsanlage, Methanbrenner mit Sauerstoff und Rohrleitungen besteht, die Methanproduktions- und -verbrennungsanlagen verbinden. Wir empfehlen den Bau eines lokalen Energieversorgungssystems. Der aus erneuerbaren Energien erzeugte Strom wird direkt genutzt. Der überschüssige Strom muss für die Wasserelektrolyse zur Bildung von Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden. Wasserstoff wird verwendet, um durch Reaktion mit Kohlendioxid Methan zu bilden. Methan wird zur Regeneration von konstantem Strom in einem Erdgaskraftwerk verwendet, um Engpässe auszugleichen und die intermittierende und schwankende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auszugleichen. Zur Verbrennung von Methan im Kraftwerk wird der durch die Wasserelektrolyse erzeugte Sauerstoff nach Verdünnung mit Kohlendioxid aus dem Abgas verwendet, so dass es nach der Entfernung des Wassers nur noch aus Kohlendioxid besteht. Somit wird das Kohlendioxid aus dem Abgas zur Methanbildung und Sauerstoffverdünnung recycelt. Das heiße Abwasser des Kraftwerks wird in der Umgebung zum Heizen, für die Landwirtschaft und die Industrie verwendet.