Energieträger der Zukunft
Kunststoff als Wasserspalter

Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. Er ist energiereich, sauber und quasi unbegrenzt verfügbar – zugleich aber extrem teuer in der Gewinnung. Jetzt haben Wissenschaftler ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Wasserstoff einfach und kostengünstig herstellen lässt.
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HB DÜSSELDORF. Wasserstoff wird als der Energieträger der Zukunft angesehen. In einem Kilogramm Wasserstoff steckt etwa dreimal soviel Energie wie in einem Kilogramm Erdöl. Zudem entstehen keine Schadstoffe, sondern ausschließlich Wasser, wenn man beispielsweise in Brennstoffzellen Energie aus ihm gewinnt.

Wasserstoff kommt auf der Erde jedoch nur in Form von Verbindungen vor - wie eben in Form von Wasser, wo er eine Verbindung mit Sauerstoff eingeht. Um mit ihm Energie zu erzeugen, braucht man jedoch Wasserstoff in seiner reinen Form - und dessen Gewinnung ist derzeit noch kostspielig. Vor allem die Nutzung von Edelmetallen wie Platin als Katalysator bei der Wasserstoffproduktion treibt die Kosten in die Höhe.

Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Grenzflächenforschung haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem sich der kostbare Energieträger wesentlich preiswerter gewinnen lässt. Statt Platin nutzten sie einen preiswerten Kunststoff – ein Kohlenstoffnitrid, das Justus Liebig schon 1834 erstmals herstellte und Melon nannte.

„Das Besondere an Kohlenstoffnitrid ist, dass es in Wasser selbst bei extrem sauren und basischen Bedingungen stabil ist. Außerdem kann es sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden“, erklärt Xinchen Wang, dessen Arbeitsgruppe die Experimente in Zusammenarbeit mit der Universität Tokio und der Fuzhou Universität in China vorgenommen hat.

Das Kohlenstoffnitrid nutzt das Sonnenlicht, um den Wasserstoff aus dem Wasser herauszulösen. Eine Substanz, die Chemiker als Opferreagenz bezeichnen, nimmt dabei den Sauerstoff des Wassers auf. Der Clou: Die Potsdamer Chemiker können auf Edelmetalle wie etwa Platin verzichten. Das Kohlenstoffnitrid übernimmt die Aufgabe des Katalysators.

Aus dem Reaktionsgefäß der Potsdamer Forscher sprudelten allerdings pro Stunde nur vier Mikromol Wasserstoff. „Unsere Ausbeute ist damit zwar nicht so hoch wie in den etablierten Verfahren“, sagt Xinchen Wang. „Aber wir haben gezeigt, dass sich Wasserstoff prinzipiell nur mit einer einzigen organischen Substanz als Hilfsmittel herstellen lässt.“

Nun arbeiten die Wissenschaftler um Wang daran, die Produktion von Wasserstoff und Sauerstoff in einem geeigneten Aufbau zu kombinieren. Gelingt ihnen dies, ist die Wasserspaltung perfekt und Wasserstoff seiner Rolle als wichtiger Energieträger der Zukunft ein Stück näher.

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