Neuer Katalysator macht Wasserstoff-Erzeugung durch Elektrolyse drastisch billiger

Platin als bisheriger Katalysator für industrielle Wasserstoff-Produktion viel zu teuer

Wasserstoff gilt als vielversprechender Speicher für erneuerbare Energien, eine konkurrenzfähige und saubere Produktion von Wasserstoff durch Elektrolyse gewinnt daher immer mehr an Bedeutung. Derzeit ist die industrielle Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse aufgrund der hohen Kosten nicht rentabel. Das Edelmetall Platin galt bislang als der einzige leistungsfähige Katalysator für die Elektrolyse, ist jedoch aufgrund seiner Seltenheit viel zu teuer. Aus diesem Grund wird Wasserstoff für industrielle Anwendungen durch die Aufspaltung von Kohlenwasserstoffen erzeugt, was den Nachteil hat, dass dabei große Mengen an CO2 freigesetzt werden. Französische Forscher haben nun ein neues Material auf Kobaltbasis entwickelt, das als Katalysator Platin ersetzen und damit die Elektrolysekosten drastisch senken könnte.

Die Wissenschafter haben für die Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse einen Katalysator aus Kobaltsalzen durch elektrochemische Behandlung erzeugt. Kobalt ist viel ergiebiger als Platin und somit deutlich preiswerter.

Die Elektrolyse ist eine Reduktions-Oxydations-Reaktion, die häufig unter dem Einfluss eines Katalysators abläuft. Das Besondere an diesem neuen Material aus Kobaltsalzen ist, dass es das einzige "schaltbare" Material ist, das nicht aus Edelmetallen besteht. Ein "schaltbarer" Katalysator ermöglicht es, die Oxydation an der Anode und die Reduktion an der Kathode zu katalysieren. Zu diesem Zweck wird er in zwei Formen genutzt: in reduzierter Form (als Kobalt-Nanopartikel umgeben von einem Kobalt(II)-Oxophosphat) zur Herstellung von Wasserstoff und in oxydierter Form (als komplexes Kobaltoxid) zur Erzeugung von Sauerstoff. Dieses Kobaltoxid konnte dank der Plattform für Nano-Charakterisierung (PFNC) der CEA in Grenoble vollständig charakterisiert werden. (red, derStandard.at, 24.11.2012)

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