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Neuer reversibler und Kohlendioxid-neutraler Wasserstoff-Speicher mit Ameisensäure realisiert.

Brennstoffzellen findet man in letzter Zeit kaum noch in den Medien, was an den Schwierigkieten bei der Speicherung von Wasserstoff liegt. Wissenschaftler aus Rostock könnten mit ihren neuen Forschungsergebnissen der Technologie wieder Auftrieb geben.

Neuer reversibler und Kohlendioxid-neutraler Wasserstoff-Speicher mit Ameisensäure realisiert.

Ameisen wehren sich mit Hilfe von Ameisensäure. Diese könnte bald auch als Wasserstoffspeicher in Brennstoffzellen dienen. (Quelle: wikiCommons, Benutzer:Jensbn)

Brennstoffzellen schienen eine lange Zeit wie der sichere Nachfolger des Otto-Motors. Doch nach und nach stellte sich heraus, dass man zwar die Energiegewinnung aus Wasserstoff technisch gut in den Griff bekommen konnte, die vorher nötige Speicherung von H2 jedoch nicht.

Wasserstoff ist sehr reaktiv und kann deswegen nicht in einem einfachen Tank mitgeführt werden. Ein gewöhnlicher Autounfall könnte sonst schnell Ursache einer großen explosiven Knallgasreaktion werden. Die beste Möglichkeit ist, Wasserstoff chemisch zu speichern und so spontane Reaktionen mit dem Luftsauerstoff zu verhindern. Die am weitesten entwickelte Technologie dafür arbeitet mit Metallhydriten und erfüllt eigentlich alle nötigen technischen Notwendigkeiten. Leider ist ein solcher Tank auch sehr schwer und teuer.

Ameisensäure ist dagegen eine sehr einfach herzustellende und problemlos aufbewahrbare Chemikalie und damit billig. Alle Methoden, die bisher auf die Ameisensäure und deren Salze bauten, hatten jedoch ebenfalls einen gewichtigen Nachteil: bei der Freisetzung des Wasserstoffs wurde immer auch Kohlendioxid mit in die Luft abgegeben - also genau das Gas, welches man eigentlich mit der Brennstoffzelle vermeiden will.

Dieses Problem wurde nun durch das Team um Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock umgangen. Ein spezieller Katalysator aus dem Übergangsmetall Ruthenium (Ordnungszahl 44) sorgt für die Umwandlung des Kohlendioxids in einfach zu handhabende Bicarbonate. Diese Stoffe sind wasserlöslich und lassen sich sogar wieder durch die Zugabe Wasserstoff in die ursprünglichen Wasserstoffspeicher umwandeln. Da der gesamte Zyklus auch noch bei Raumtemperatur funktioniert, hat man jetzt die Chance, Brennstoffzellen alltagstauglich zu entwickeln.

Originalveröffentlichung:

I. Piras, R. Jenerjahn, R. Jackstell, R. Franke, K.-D. Wiese, M. Beller, , J. Organomet. Chem. 2010, 695, 479-486; Synthesis of Novel Rhodium Phosphite Catalysts for Efficient and Selective Isomerization-Hydroformylation Reactions.

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