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Neue Methode zur Wasserstoffspeicherung

Deutsche Forscher sind der Nutzung von Wasserstoff als preiswerte und umweltfreundliche Energieform einen Schritt näher gekommen. Sie haben ein neues System zum Gewinnen und Speichern des energiereichen Gases entwickelt.

Chemie 23.09.2011

Mit Hilfe eines Eisenkatalysators sei es gelungen, auf bisher einzigartig einfache und effiziente Weise Wasserstoff aus Ameisensäure freizusetzen, berichten Matthias Beller vom Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse und Kollegen in einer Studie. Mit dem Umweg über die flüssige Ameisensäure umgehen die Forscher die aufwendige Speicherung des gasförmigen Wasserstoffs.

Ameisensäure ist eine natürliche und frei erhältliche Säure, die von mehreren Insekten und von Brennnesseln produziert wird. Sie ist auch Nebenprodukt bei der Herstellung von Essigsäure.

Die Studie:

"Efficient Dehydrogenation of Formic Acid Using an Iron Catalyst" von Matthias Beller und Kollegen ist in "Science" erschienen

Funktioniert auch bei Raumtemperatur

Bei der nun vorgestellten Reaktion mit Hilfe des Eisenkatalysators, einem käuflichen Eisen(II)-Komplex, werde auch Kohlendioxid wieder frei. Um nicht das Klima einer weiteren Kohlendioxid-Quelle auszusetzen, arbeiten die Forscher daran, das Gas wieder aufzufangen.

Dabei gebe es die Möglichkeit, das Kohlendioxid in Salzen, sogenannten Bikarbonaten, zu binden. Im kleinen Maßstab sei es inzwischen auch möglich, dieses in den Bikarbonaten gebundene Kohlendioxid für die Neubildung von Ameisensäure einzusetzen. Es gelte nun, diese verschiedenen Schritte bei der Entstehung und Bindung von Wasserstoff und Kohlendioxid zusammenzuführen.

Das neue System mit dem Eisenkatalysator arbeite unter milden Bedingungen. Es liefere schon bei Raumtemperatur gute Umsätze, erziele aber die besten Ergebnisse bei circa 80 Grad Celsius, sagte Beller.

Ö1-Sendungshinweis:

Die Unesco hat 2011 zum Internationalen Jahr der Chemie ausgerufen. Auf science.ORF.at erscheinen laufend Artikel zum Thema. Auch Radio Österreich 1 widmet dem Jahr der Chemie einen Schwerpunkt.

Deutlich billigeres System

Der Vorteil von Wasserstoff sei, dass er sauber und universell einsetzbar ist, beispielsweise in Brennstoffzellen zur Erzeugung von Elektroenergie. Abfallprodukt ist dann lediglich Wasser. "Angesichts begrenzter natürlicher Ressourcen wie Öl und Gas ist ein Wechsel der Energieversorgung hin zu erneuerbaren Energien unumgänglich", betonte Ralf Ludwig, Chemiker an der Universität Rostock.

Die bisherige Gewinnung von Wasserstoff aus Ameisensäure sei bis dato nur mit teuren Katalysatoren wie zum Beispiel Ruthenium möglich gewesen oder mit Systemen, die zusätzlich der Bestrahlung mit Licht bedürfen. "Mit unserem System, das bisher im Labormaßstab arbeitet, können erheblich Kosten gespart werden", sagte Beller.

Katalysatoren sind Hilfsstoffe, die in kleinsten Mengen zugesetzt werden und eine chemische Reaktion starten können. "Von der Entstehung des Planeten bis hin zur Verdauung von Nahrung, um Energie zu erzeugen, alles ist chemische Umwandlung mit Hilfe von Katalysatoren", beschrieb Beller deren Wirkung.

science.ORF.at/APA/dpa

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