Das chemische Element Wasserstoff wird im Periodensystem mit dem Symbol H bezeichnet (lat. hydrogenium = Wassererzeuger) und hat die Ordnungszahl 1.
Es gibt 2 Arten von Wasserstoff (H) - Die atomare und die dimerisierte Variante (molekularer Wasserstoff H2). Letzteres ist die übliche Form von Wasserstoff.
Eigenschaften
Wasserstoff ist das allerleichteste der chemischen Elemente, denn es hat nur ein Proton und ein Elektron. In üblicher Form liegt es nach Verbindung 2er H-Atome als molekularer Wasserstoff (H2) vor. Der sogenannte "status nascendi" (Zustand chemischer Stoffe im Augenblick ihres Entstehens aus anderen, in dem sie besonders reaktionsfähig sind) dauert nur eine halbe Sekunde lang. Während diesem Moment des Zusammenschlusses wird viel Energie freigesetzt. Der molekulare Wasserstoff, dem H2, ist bei Normaltemepatur absolut farb- und geruchslos, ca. 15mal leichter als Luft. Die Wärmeleitfähigkeit und Seine Wärmeleitfähigkeit
und sein Ausbreitungsvermögen (bezüglich der geringen Molekülmasse) sind die höchsten aller Gase und bereiten viele technische Probleme bei der Verwendung von Wasserstoff.
Vorkommen
Im Weltall ist Wasserstoff das häufigste vorkommende chemische Element. Der Anteil von Wasserstoff der gesamten Masse beträgt ganze 75%, und sogar 90% aller Atome im Universum. Die Sterne bestehen vorwiegend aus Wasserstoff-Plasma. Die Kernfusion von Wasserstoff 1H über die Zwischenstufen Deuterium 2H und Tritium 3H und Helium 4He in Sternen, bilden deren Energiequelle. Die chemische Reaktion wird für experimentelle Fusionsreaktoren und für die Wasserstoffbombe genutzt. Bei uns hier auf der Erde sind von keinem anderen Element soviele Verbindungen bekannt. Es kommt in Lebenwesen vor, in Erdöl und Erdgas, in Mineralien, aber vorwiegend
in Form von Wasser. Die Atmosphäre der Erde jedoch enthält nur geringe Mengen an Wasserstoff von weniger als 1 ml/m³. Den Hauptanteil des auf der Erde vorkommenden Wasserstoffs ist in Wasser (an Sauerstoff gebunden) enthalten. Weitere Vorkommen sind Kohle und natürliche Gase, zum Beispiel im Methan (CH4).
Speicherung
Zu Beginn wurde dem Wasserstoff als Kraftstoff für Automobile keine Zukunftsfähigkeit zugesprochen, da die Wasserstoffspeicherung nicht ausreichend geklärt war. Da sich die Technik natürlich auch in diesem Punkt verbessert und weiterentwickelt hat, ist es nun möglich, zufriedenstellende Kapazitäten zur Verfügung zu stellen. Es gibt neue Baukonzepte von Wasserstofftanks und bessere höhere beanspruchbare Materialien die grossen Belastungen widerstehen. Während der Entwicklungsphase von Speichertanks für Wasserstoff sind viele Methode wegen Unbrauchbarkeit gescheitert. Deshalb wurden diese Konzepte wieder verworfen.
An anderen Möglichkeiten wird weiterhin noch geforscht. Denkbar ist durchaus, dass bereits abgeschriebene Entwicklungskonzepte wieder zum Leben erwachen.
Derzeit gibt es allerdings nur drei wirklich interessante und sinnvoll verwendbare Speichermethoden:
- Druckbehältern - Speicherung von gasförmigem Wasserstoff
- Vaskuumisolierte Behälter - Speicherung von flüssigem Wasserstoff
- Metallhydriden oder Kohlenstoff-Nanoröhren - Einlagerung von Wasserstoff
