Wasserstoff: Neuer Speicher aus Bambusabfällen

Wasserstoff: Neuer Speicher aus Bambusabfällen

Es ist paradox: Wasserstoff ist das leichteste Element im Universum, Wasserstoff-Tanks sind aber verhältnismäßig sehr schwer. Zwei Forscherinnen haben eine leichte Alternative entwickelt – aus Bambus.

Wasserstoff | Von Susanne Frank |

Wasserstoff ist als Energielieferant vorerst noch ein Hoffnungsträger. Mit ihm könnten zwar Brennstoffzellen in Autos, Zügen oder Häusern bequem und sauber Strom produzieren. Es gibt aber noch einige ungelöste Probleme, die dem Durchbruch der Technologie im Wege stehen. Zum Beispiel: Wo und wie speichern wir das launische Element?

Schließlich ist Wasserstoff als Gas hochexplosiv und zudem so leicht, dass er mit massiven Mitteln an der Flucht gehindert werden muss. Bislang sind meist aufwändige Metalltanks üblich. Häufig enthalten sie sogenannte metallorganische Gerüste (MOF), eine Art Schwamm. Dorthin wird das Gas unter hohem Druck gepumpt. Doch das ist paradox: Das leichteste Element muss in besonders schweren Materialien gefangen werden.

Zwei Forscherinnen an der Universität Hohenheim haben nun eine verblüffende Alternative entwickelt. Ihr Wasserstoff-Speicher besteht aus Bambus – und zwar aus Abfällen dieses rasch nachwachsenden Rohstoffes.

Andrea Kurse und Catalina Rodriguez Correa haben das Holz auf chemischem Weg in einen Aktivkohlefilter umgewandelt. Der ist sehr leicht, aber so porös, dass er Wasserstoff wie ein Schwamm aufnimmt. Allerdings wie ein außerordentlich leistungsfähiger Schwamm: 20 Gramm Filter enthalten eine Saugfläche von sechs Fußballfeldern. Wenn man das vollgesaugte Kohle-Plätzchen unter Druck setzt, hält es den Wasserstoff fest. Verringert sich der Druck, gibt der Speicher das Gas ab.

Um eine so große Saugkraft zu erreichen, haben die Forscherinnen in den verkohlten Bambus Löcher gebohrt, ihn also aktiviert. Und zwar in winzigem Maßstab: Die Kohle wird mit Lauge gespült, dabei arbeitet jeweils ein Kalium-Ion als Bohrer. Das Ergebnis ihrer Forschungen hat Kruse und Rodriguez Correa angenehm überrascht: "Unser Speicher ist besser und mit weniger Energieaufwand zu produzieren als die bislang verwendeten MOF-Produkte."

Ein großer Vorteil der Hohenheimer Entwicklung: Sie arbeitet bereits bei einem Druck von 1 bar. Konventionelle Speicher benötigen gewaltige 300 bar. Doch die Innovation hat auch einen Haken: Bislang funktioniert sie nur bei Temperaturen von minus 196 Grad Celsius. Die Forscherinnen arbeiten intensiv daran, das zu ändern.

Im Auto wird man die Entdeckung aus Stuttgart-Hohenheim übrigens nicht finden. Für mobile Anwendungen sei sie ungeeignet, sagt Andrea Kruse. Der Elektromobilität könnte die Innovation aber trotzdem nützen. Noch fehlt nämlich ein Leitungsnetz für Wasserstofftankstellen, der Aufbau würde viele Milliarden Euro kosten. Mit großen Zwischenspeichern an den Tankstellen könnte man sich den Aufwand sparen. Die Speicher müssten effizient und nachhaltig sein – beides gilt für die Innovation aus dem Hohenheimer Labor.

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