Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Gesalzene" Katalysatoren für die chemische Energiespeicherung

18.04.2013
Basische Alkali-Salze verbessern Katalysator für das Dampfreformieren von Methanol

Die Speicherung von Wasserstoff in Form von Methanol ist eine vielversprechende Technik, um Überschussenergie aus Wind- und Solarkraftwerken zu nutzen. Voraussetzung ist allerdings ein leistungsfähiger Katalysator für die Rückgewinnung des Wasserstoffs.


Die Katalyse der Dampfreformierung von Methanol wird durch basische Alkalisalze verbessert.
(c) Wiley-VCH

Deutsche Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie jetzt einen neuen Platin-Katalysator für diese Reaktion, das Dampfreformieren von Methanol, vor. Erfolgsgeheimnis ist eine spezielle Beschichtung aus geschmolzenen basischen Alkali-Salzen.

Ein zentrales Problem regenerativer Energietechnik besteht in der starken Schwankung der Stromerzeugung. Leider ist eine Energieproduktion auf Vorrat durch Wind und Sonne im großen Stil noch nicht möglich. Eine interessante Möglichkeit bietet hier eine Methanol-basierte Wasserstoffspeicherung: Überschüssiger Strom kann für eine Wasser-Elektrolyse verwendet werden. Der entstehende Wasserstoff wird dann mit Kohlendioxid zu Methanol und Wasser umgesetzt und so in Form einer Flüssigkeit gespeichert. Aus Methanol lässt sich der Wasserstoff zu einem späteren Zeitpunkt, zum Beispiel zum Betrieb einer Brennstoffzelle, wieder freisetzen.

Dies geschieht durch das Dampfreformieren von Methanol, das im Prinzip eine Umkehrung der Methanol-Bildungsreaktion darstellt. Die Bildung von Kohlenmonoxid, ist dabei zu vermeiden, weil selbst Spuren von CO den Katalysator der Brennstoffzellen vergiften würden. Damit die Reaktion auch dezentral in kleineren Reaktoren bei möglichst niedriger Temperatur effektiv und selektiv ablaufen kann, werden dringend verbesserte Katalysatoren benötigt.

Das Team um Peter Wasserscheid und Jörg Libuda von der Universität Erlangen-Nürnberg hat jetzt einen solchen verbesserten Katalysator entwickelt. Es handelt sich dabei um Platin-Nanopartikel, die auf einem Träger aus Aluminiumoxid aufgebracht sind. Der entscheidende Kniff: Die Oberfläche ist mit einem dünnen Film aus basischen Salzen, einer Mischung aus Lithium-, Kalium- und Caesiumacetat, beschichtet. Flüssige Salze haben einen extrem geringen Dampfdruck, sodass sie auch bei den Bedingungen einer kontinuierlichen Reaktion in der Gasphase auf der Katalysatoroberfläche verbleiben.

Die Salzbeschichtung ist so wirksam, weil darin zum einen die Löslichkeit für den gebildeten Wasserstoff sehr gering ist und er daher rasch aus der Reaktionszone entfernt wird. Zum anderen ist das Salz hygroskopisch - d.h. es zieht Wasser an - und stellt damit Wasser, das für die Reaktion gebraucht wird, an den aktiven Stellen des Katalysators zur Verfügung. Die Alkali-Ionen sorgen zudem für eine stärkere Bindung der Reaktanten, während die basischen Eigenschaften des Salzes die Selektivität für CO2 erhöhen.

Im Vergleich zum unbeschichteten Material zeigte der beschichtete Katalysator eine deutlich höhere katalytische Aktivität sowie eine sehr deutliche Verbesserung der Selektivität zu Kohlendioxid auf über 99 %.

Angewandte Chemie: Presseinfo 14/2013

Autor: Peter Wasserscheid, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Germany), http://www.crt.cbi.uni-erlangen.de/mitarbeiter/peter-wasserscheid.shtml

Angewandte Chemie 2013, 125, No. 19, 5132-5136, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201209758

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://www.presse.angewandte.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte