A significant challenge for the global
community is the increasing
demand for clean and renewable energy technologies. However, a lack
of knowledge of these technologies threatens to impede their adoption.
The development of cheap, effective, and easy-to-use chemical and
electrochemical storage technologies is crucial if countries are to
move away from fossil fuel electricity production. In this paper,
we describe simple classroom-based learning systems that can be used
to demonstrate the power-to-gas concept and its ability to greatly
enhance the practicability and sustainability of other renewable energy
systems. Most renewable energy systems can only produce energy sporadically
and at specific locations; however, the power-to-gas concept uses
hydrogen, obtained by electrolysis, to produce methane via the Sabatier
reaction. We also demonstrate how this “dream reaction”through
the use of renewable energies such as solar and windcan produce
industrially and energetically desirable methane from hydrogen and
carbon dioxide. The power-to-gas concept can be easily replicated
in both educational and informal settings to encourage more grassroots
and scholastic interest in the development of these vital technologies.
Das Titelbild zeigt einen Versuch zur Messung der Verbrennungsenthalpie von Wasserstoff, bei dem an einer Weißwandtafel übliches Laborgerät und medizin‐technisches Material magnetisch angeheftet ist. Dieses (Magnettafel‐)System hat sich auch bei der digitalen Durchführung des Unterrichts hervorragend bewährt (s. dazu den Beitrag von Grofe und Rubner auf S. 276).
Zusammenfassung: DieEnergiewendeist nichtnur deutschlandweitein großes Thema. DieEnergieversorgung undEnergiespeicherung stelleneineder zentralenHerausforderungenbesonders fürdie nachfolgendenGenerationen dar. Daheri st es immens wichtig, dieseI nhalte in Schule undH ochschulez ui mplementieren. Im nachfolgendenBeitrag wird dasP ower to Gas-Konzeptals eine Mçglichkeitder Energiespeicherung regenera-tiverzeugterEnergienvorgestellt.DabeiwerdenzweiV arianten dargestellt, diesehochrelevanteReaktion experimentelli nd er Schule umzusetzen.Z udem werden verschiedene Mçglichkeitena ngeführt, dieR eaktionsprodukte zu identifizieren bzw. diesezuunterscheiden.
Stichworte: PowertoGas ·Methanisierung·SpeicherungerneuerbarerEnergienThe"PowertoGas"-Concept-an educationalmoduletoimplement the"Energiewende"inschools Abstract: The" Energiewende"i sa ni mportants ubject in Germanya nd many otherc ountries. Thee nergy supply andthe energy storageare oneofthe main challenges forfuturegenerations. Forthisreason, it is very importanttoinclude thesetopicsinthe curriculaofschools anduniversities. Thefollowing articlepresentsthe "Power to Gas" -c oncept as oneoptionfor energy storageofrenewable energies.W eintroduce twowayst o realizet hese high relevant reactions as as chool experiment.F urthermore,w ep resent severalp ossibilities to identify anddifferentiate betweenthe products.
Zusammenfassung
Aus dem Bereich der elektrochemischen bzw. chemischen Speicher kann besonders das Power‐to‐Gas‐Projekt einen zentralen Beitrag zur bedarfsgerechten Stromversorgung liefern. Im Hinblick auf die Aktualität dieses Themas und seiner zukünftigen Tragweite kann das Ziel eines zeitgemäßen und modernen naturwissenschaftlichen Unterrichts nur darin bestehen, dieses Themenfeld der erneuerbaren Energien konzeptionell und vor allem experimentell in die Curricula der Schule und in die Studienordnungen der Hochschule zu integrieren. Derartige Simulationsexperimente zur Energiespeicherung regenerativer Energiequellen sollten in einem aktuellen und motivierenden naturwissenschaftlichen Unterricht nicht fehlen, sodass mit den Schülerinnen und Schülern eine kritische Auseinandersetzung mit den Perspektiven einer nachhaltigen Energieversorgung möglich ist.
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