11.02.2018

Mobilität: neue Katalysatorentwicklung

Günstigere und effektivere Gewinnung von Wasserstoff - Fortschritt für Wasserstoff-Fahrzeuge?


Wasserstoff könnte in mittelbarer Zukunft eine hervorragende Energiequelle abgeben, da es sowohl auf der Erde als auch im Universum generell in großen Mengen verfügbar ist. Dass sich Wasserstoff als Energiequelle, unter anderem auch für Autos, noch nicht durchgesetzt hat, liegt vor allem daran, dass es nicht einfach zu gewinnen ist. Am saubersten ist die Gewinnung von Wasserstoff mittels Elektrolyse aus Wasser. Hierfür sind aber Katalysatoren aus seltenen Metallen wie Platin nötig. Forscher der Washington State University haben einen alternativen, deutlich günstigeren Katalysator entwickelt, der sogar effektiver arbeitet als die Katalysatoren aus seltenen Metallen.

Forscher senken Kosten für die Elektrolyse


Die Forscher entwickelten eine Art metallischen Nanoschaum aus den Metallen Nickel und Eisen, den sie als Katalysator bei der Elektrolyse von Wasser einsetzten. Die hohen Kosten für die bisher verwendeten Katalysatoren sind einer der Hauptgründe dafür, dass diese Art der Wasserstoffgewinnung sich noch nicht ausreichend durchgesetzt hat. Es existieren bereits andere alternative Katalysatoren, die die Kosten senken sollen. Der Beitrag der Forscher der Washington State University zeigt nun eine weitere Möglichkeit dafür auf. Der Nanoschaum eignet sich deshalb gut als Katalysator, weil seine Oberfläche aufgrund seiner Struktur besonders viel Kontaktfläche mit dem Wasser hat. In Praxistests schlug der Schaum sich besser als andere Katalysatoren und verlor über einen Zeitraum von 12 Stunden auch nur wenig von seiner Aktivität.

Der Schaum kann auch in großen Mengen relativ günstig hergestellt werden. Zudem werden für die Produktion des Schaums nur wenige Minuten benötigt. Bisher haben die Forscher den genauen Prozess der Herstellung noch nicht beschrieben, sie beschrieben ihn aber als einen sehr einfachen Prozess, der auch bei größerem Produktionsvolumen problemlos zum Einsatz kommen kann. Im nächsten Schritt wollen die Forscher weitere Tests durchführen, um zu sehen, inwieweit sich die bisherigen Ergebnisse bestätigen lassen.

Günstiger Katalysator löst nicht alle Probleme


Die Reduzierung der Katalysator-Kosten allein wird aber nicht reichen, um der Wasser-Elektrolyse zum Durchbruch zu verhelfen. Denn sie benötigt auch eine relativ große Menge elektrischer Energie. Diese muss aus erneuerbaren Energien stammen, wenn die Gewinnung des Wasserstoffs wirklich grün sein und den weltweiten CO2-Ausstoß senken soll. Dennoch ist die Entwicklung definitiv zu begrüßen, da sie dazu beitragen könnte, den bisher noch recht stiefmütterlich behandelten Wasserstoff-Autos zum Durchbruch zu verhelfen.

 


Von: © Trends der Zukunft via Washington State University (WSU)

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