Billiger Wasserstoff aus Rost und Sonnenlicht

9. Juli 2013, 14:21
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Schweizer Forscher haben entdeckt, mit welcher Nanostruktur von Eisenoxid sich am günstigsten Wasserstoff herstellen lässt

Lausanne - Die Hoffnung zahlreicher ambitionierter Forschungsprojekte ist es, den klimaschonenden Energieträger Wasserstoff auf ökologische und vor allem wettbewerbsfähige Weise herzustellen. Nun sind Physiker der ETH Lausanne (EPFL) diesem Ziel ein bedeutendes Stück näher gekommen. Die Wissenschafter haben herausgefunden, mit welcher Nanostruktur von Eisenoxid - also Rost - sich am günstigsten Wasserstoff herstellen lässt. Die Forscher haben bereits einen funktionierenden Prototypen konstruiert und planen die kommerzielle Anwendung.

"Unser Ziel ist es, ein besonders häufiges, stabiles und billiges Material wie 'Rost' zu verwenden", erklärte Michael Grätzel vom Labor für Photonik und Schnittstellen der EPFL am Dienstag. Zusammen mit Kollegen vom Israel Institute of Technology (Technion) konnten die Forscher die Nanostrukturen genau beschreiben, mit denen sich der Energieträger Wasserstoff in sogenannten "photoelektrochemischen Zellen" sehr günstig herstellen ließe. In diesen lässt sich Wasser mithilfe von Sonnenenergie in Wasserstoff und Sauerstoff spalten.

Sonnenlicht führt zu Wasserstoffbläschen

Schon vergangenes Jahr konnte Kevin Sivula, Mitarbeiter des Labors, einen auf diesem Prinzip basierenden Prototypen vorstellen. Er war so effizient, dass sich sofort Gasbläschen bildeten, sobald er dem Sonnenlicht ausgesetzt war. Noch müssten aber seine Effizienz und Langlebigkeit verbessert werden.

Mittels Transmissions-Elektronenmikroskopie konnte Grätzels Team nun klären, wie genau die Elektronen durch die Nanostrukturen des Eisenoxids fließen, die sich an den Elektroden bilden. Diese Strukturen sähen aus wie Karfiol, sagte Grätzel. Die Forscher berichten darüber in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts "Nature Materials".

Die Forscher konnten die günstigste Struktur identifizieren und einen zehn Zentimeter kleinen Prototypen bauen, der die vorhergesagte Leistung erbrachte. Als nächstes streben die Forscher eine Fabrikation im großen Maßstab an, wofür sie sich um europäische und Bundesgelder bemühen, schrieb die EPFL. Die heutige Herstellung von Wasserstoff mittels Solarzelle und Elektrolyse ist sehr energieaufwendig und teuer. Ein Kilo Wasserstoff kostet derzeit etwa 15 Euro, schätzt Grätzel. Die Forscher hingegen strebten einen Preis von nur fünf Euro pro Kilo an. (APA/red, derStandard.at, 09.07.2013)

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