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Forschung: Wasserstoff aus Ameisensäure gewinnen

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Prof. Dr. Matthias Beller
Prof. Dr. Matthias Beller

Cleantech & Energie News / Rostock. Der effizienten, kostengünstigen Erzeugung von Wasserstoff kommt in der Forschung vieler Arbeitsgruppen weltweit eine wichtige Bedeutung zu. Wasserstoff gilt als einer der sinnvollsten und effizientesten Energieträger der Zukunft, der – theoretisch – auch extrem dezentral erzeugt und eingesetzt werden könnte. Vor einiger Zeit haben nun Forscher der Universität Rostock einen Prozess entwickelt, um aus der untoxischen, natürlichen Ameisenräure Wasserstoff zu gewinnen. Durch die erneute Nutzung des im Prozess erzeugten CO2, um daraus wieder Ameisensäure herzustellen, könnte ein hoch-effizienter, co2-neutraler Prozess geschaffen werden.

Die Rostocker Forscher vom Leibniz-Institut für Katalyse und der Universität Rostock haben ihre Forschungsergebnisse zur Wasserstoffspeicherung kürzlich im renommierten US-Fachblatt SCIENCE veröffentlicht. Demnach kann Wasserstoff durch den Einsatz hocheffizienter, sehr einfacher Eisenkatalysatoren unter milden Bedingungen direkt aus Ameisensäure erzeugt werden. Beteiligt waren auch Forscher der Eidgenlssischen TH Lausanne. Das neue System arbeitet mit einem käuflichen Eisenkomplex, dem ein phosphorhaltiger sogenannter Ligand zugesetzt wird. Das System liefert schon bei Raumtemperatur gute Umsätze, erzielt aber die besten Ergebnisse bei zirka 80°C. Bei dieser Temperatur können fast 100.000 Moleküle der Ameisensäure in Wasserstoff und Kohlendioxid zerlegt werden. Der Nachteil – neben dem gewünschten Wasserstoff entsteht auch Kohlendioxid. Wird das CO2 aber wiederum für die Herstellung von Ameisensäure verwendet, resultiert ein CO2-neutraler Prozess. An der technischen Umsetzung dieses Problems wird gemeinsam in Rostock und Lausanne gearbeitet.

„Wir haben ein sehr einfaches System gefunden, Wasserstoff aus Ameisensäure direkt mit Hilfe eines Eisenkatalysators – eines in kleinsten Mengen zugesetzten Hilfsstoffes – zu erzeugen“, freut sich Prof. Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse. Die Forscher umgehen notwendige Speicherung des gasförmigen Wasserstoffs und zeigen so einen Weg auf, wie der Wasserstoff „vor Ort“ ganz direkt und sehr umweltschonend und einfach aus flüssiger Ameisensäure erzeugt werden kann.

Während in früheren Arbeiten der Wissenschaftler vom Leibniz-Institut noch der Einsatz hochkomplexer und teurer katalytischer Hilfsstoffe bzw. eine Bestrahlung durch die Sonne erforderlich waren, verfügen sie jetzt über einen Katalysator aus Eisen, der durch seine außergewöhnliche Stabilität und Aktivität schon bei Raumtemperatur einzigartig ist. Ohne Energie ist unser heutiges Leben kaum denkbar. Angesichts begrenzter natürlicher Ressourcen wie Öl und Gas ist ein Wechsel der Energieversorgung hin zu erneuerbaren Energien unumgänglich. Als ein aussichtsreicher Energieträger wird in der Fachwelt seit Jahren Wasserstoff diskutiert. Wasserstoff ist sauber und universell einsetzbar, beispielsweise in Brennstoffzellen zur Erzeugung von Elektroenergie, wobei als Abfallprodukt lediglich Wasser entsteht.

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