Neue Membran für die Wasserstoffproduktion: Günstigere und effizientere Herstellung möglich
Bislang mangelte es jedoch an effizienten Membranen, die die entstehenden Gase Wasserstoff und Sauerstoff trennen. Einen solchen Gas-Separator hat ein Team der Ruhr-Universität Bochum nun entwickelt. Er übertrifft die bislang verfügbaren Membranen in vielen Eigenschaften.
Was eine Membran für die alkalische Wasserelektrolyse leisten muss
Für die alkalische Elektrolyse von Wasser werden zwei Elektroden in eine Lauge eingebracht; an einer entsteht Wasserstoff, an der anderen Sauerstoff. Die Elektroden sind durch eine Membran voneinander getrennt. Strom fließt von der einen Elektrode zur anderen; gleichzeitig bewegen sich Ionen durch die Membran, um Konzentrationsunterschiede auszugleichen.
Eine ideale Membran muss zwei Dinge gewährleisten: Sie muss undurchlässig für Gase sein, damit Sauerstoff und Wasserstoff sich nicht vermischen und so ein möglichst reines Produkt entsteht. Gleichzeitig sollte sie gut durchlässig für Ionen sein, um die Ausgleichsströme nicht zu behindern; das senkt den Energiebedarf bei der Wasserstoffherstellung. Die Bochumer Membran vereint die beiden Eigenschaften.
Bochumer Membran übertrifft Asbest und Produkte der Konkurrenz
Früher wurde Asbest als Membran verwendet. „Seit dem Verbot von Asbest als Gas-Separator in der Wasserelektrolyse kämpfen die Hersteller mit der Schwierigkeit, eine hochwertige Alternative zu finden“, sagt Dr. Fabio La Mantia, Leiter der Nachwuchsgruppe „Semiconductors & Energy Conversion“. Andere auf dem Markt verfügbare Membranen bieten entweder eine hohe Ionenleitfähigkeit oder eine gute Gasbarriere, aber nicht beides. Der Schlüssel zum Bochumer Erfolg war die Zusammenarbeit von La Mantia, Experte auf dem Gebiet der Batterieforschung, und Dr. Jelena Stojadinovic, Expertin für Wasserelektrolyse.
„Wir haben Resultate aus der Batterieforschung auf das Gebiet der Wasserelektrolyse übertragen – ein Potenzial, das bislang brach lag“, so La Mantia. „Unsere Gas-Separatoren übertreffen sowohl das gesundheitsgefährdende Asbest als auch die Produkte der Konkurrenz im Hinblick auf Ionenleitfähigkeit, Gasdichte, chemische, mechanische und thermische Widerstandsfähigkeit sowie die Kosteneffizienz“. Die Membran besteht aus einem neuen Kompositmaterial; dessen Zusammensetzung ist ein Betriebsgeheimnis des Bochumer Teams.
Start-up und Gründerpreis
Das Forschungsduo gründete basierend auf ihren Arbeiten das Start-up „MEMBRASENZ“. Im Januar 2015 belegten Stojadinovic und La Mantia damit beim „KUER Wettbewerb“ des NRW-Umweltministeriums den ersten Platz.
Weitere Informationen
Dr. Fabio La Mantia, Nachwuchsgruppe „Semiconductors & Energy Conversion”, Fakultät für Biochemie und Chemie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-29432, E-Mail: fabio.lamantia@rub.de
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie
Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.
Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.
Neueste Beiträge
Wie die Galvanotechnik durch Digitalisierung effizient wird
SurfaceTechnology GERMANY… Digitalisierung und Hartverchromung aus Chrom(III)-Elektrolyten: Das sind die beiden großen Themen, mit denen sich Forscherinnen und Forscher von der Abteilung Galvanotechnik am Fraunhofer IPA derzeit beschäftigen. Ihre Erkenntnisse…
Ersatz für Tierversuche – jetzt ganz ohne Tierleid
Erstes Gewebe-Modell der Leber völlig ohne Materialien tierischer Herkunft hergestellt. Wissenschaftler*innen der TU Berlin haben mit Hilfe von 3D-Biodruck erstmals ein Modell der Leber aus menschlichen Zellen hergestellt, ohne dabei…
Neue Wege zur mentalen Gesundheit
Magnetspule am Kopf sorgt für antidepressive Effekte… In der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Bonn (UKB) wird derzeit eine Studie zur Erforschung der antidepressiven Wirkung einer…