Wird Wasserstoff bald billiger produziert?
Die Wasserstoffproduktion könnte bald schon billiger werden: Australische Forscher haben einen neuen Ansatz vorgestellt, der mit hoher Energieeffizienz und einer schnellen Aufspaltung von Wasser punktet. Dabei setzen sie als Katalysatoren auf billiges Nickel und Eisen statt teure Platinmetalle.
Viele Experten sind sich einig, dass Wasserstoff als Energieträger und in dessen Zuge die Brennstoffzellentechnologie wichtige Grundpfeiler für die Mobilität der Zukunft sein könnten. Kein Wunder setzen immer mehr Fahrzeughersteller (auch) auf die Brennstoffzellentechnologie, wobei dieser vor allem auch im Bereich der schweren Nutzfahrzeuge Vorteile attestiert werden.
Das Problem: Bisher haben Kritiker der Brennstoffzellentechnologie und von Wasserstoff als Energieträger immer wieder auf die mangelnde Energieeffizienz und vor allem die hohen Kosten bei der Produktion von Wasserstoff hingewiesen. Jedenfalls konnte der (saubere) Wasserstoff den fossilen Energieträgern und den Verbrennungsmotoren oftmals das Wasser noch nicht reichen.
Dies könnte sich jetzt aber bald ändern: Mit billigem Nickel und Eisen statt mit teuren Platinmetallen als Katalysator will ein Team unter Leitung der University of New South Wales (UNSW) in Sydney die Gewinnung von Wasserstoff massiv billiger machen. Der in «Nature Commmunications» vorgestellte Ansatz punktet dabei mit hoher Energieeffizienz und einer schnellen Aufspaltung von Wasser. Das, so schätzen Experten, könnte letztlich dazu beitragen, dass Wasserstoff-Autos eine deutlich grössere Verbreitung finden.
Billig statt edel
Für Fahrzeuge oder andere Anwendungen, in denen Wasserstoff-Brennstoffzellen die Energie liefern, muss Wasserstoff erst durch Katalyse aus Wasser gewonnen werden. Üblicherweise kommen dabei Elektroden aus dem Edelmetall Platin oder anderen, ebenfalls teuren Platinmetallen zum Einsatz. Das Team an der UNSW (Griffith University und Swinburne University of Technology) setzt dagegen auf billiges Eisen und Nickel für einen Katalysator, mit dem es Elektroden beschichtet.
«Bei diesem Katalysator gibt es eine winzige, nanoskalige Grenzschicht, wo sich Eisen und Nickel auf atomarer Ebene treffen», skizziert UNSW-Chemieprofessor Chuan Zhao. Genau dies ist der Clou der Entwicklung: «Die nanoskalige Grenzschicht verändert die Eigenschaften der Materialien fundamental», so Zhao. Erst dadurch wirken Eisen und Nickel, die an sich nicht gut zur Wasserstoff-Katalyse geeignet sind, als ähnlich aktiver Katalysator wie eben Platin. An der Grenzschicht wird Wasser somit effektiv in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespaltet.
Echte Wirtschaftlichkeit
Die Forscher selbst sind überzeugt, dass Wasserstoff damit «zu einer wirklich gangbaren Alternative zu fossilen Brennstoffen» wird, da der Wasserstoff günstig gewonnen werden kann. Der Nickel-Eisen-Katalysator dürfte wesentlich billiger sein als jene aus Platinmetallen, da das Material viel preiswerter ist. Ausserdem ist laut Forschern «eine extrem hohe Energieeffizienz garantiert».
Hinweis: Dieser Artikel basiert auf Informationen aus http://www.pressetext.com/news/20191216003