Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Randvoll mit Wasserstoff

29.09.2011
Poröse Form von Magnesiumborhydrid kann Wasserstoff speichern

Wasserstoff könnte einer der wichtigsten Energieträger in einer auf erneuerbaren Rohstoffen basierenden Energiewirtschaft sein. Dem steht allerdings noch entgegen, dass bisher kein idealer Wasserstoffspeicher gefunden wurde.


Poröses Magnesiumborhydrid kann Wasserstoff speichern (c) Wiley-VCH

Ein Team um Yaroslav Filinchuk von der Université Catholique de Louvain, Belgien, und Torben R. Jensen von der Universität Aarhus in Dänemark stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie nun eine neue hochporöse Form von Magnesiumborhydrid vor, die Wasserstoff auf zwei Weisen speichern kann: chemisch gebunden und physikalisch adsorbiert.

Der ideale Wasserstoffspeicher sollte den Wasserstoff effizient und sicher auf engem Raum speichern und bei Bedarf leicht wieder hergeben. Er sollte bei moderaten Bedingungen rasch wieder aufladbar und dabei möglichst leicht und kostengünstig sein. Eine Variante ist die Speicherung in festem Zustand: So kann Wasserstoff beispielsweise chemisch in Form von Borhydrid-Verbindungen gebunden oder als Moleküle in nanoporösen Materialien adsorbiert werden, wie etwa in Metall-organischen Gerüsten.

Die Forscher haben nun ein Material gefunden, das beides kann. Es handelt sich dabei um eine neue hochporöse Form von Magnesiumborhydrid – das erste Leichtmetall-Hydrid, das wie ein Metall-organisches Gerüst porös und in der Lage ist, molekularen Wasserstoff zu speichern.

Magnesiumborhydrid – Mg(BH4)2 – ist eines der vielversprechendsten Materialien für die chemische Wasserstoffspeicherung, denn es gibt Wasserstoff bereits bei relativ niedrigen Temperaturen ab und enthält einen hohen Gewichtsanteil Wasserstoff (ca. 15 %). Bisher waren zwei Modifikationen, α und β, bekannt. Den Forschern ist es nun gelungen, eine weitere, als γ-Form bezeichnete Modifikation herzustellen. Das Porenvolumen macht etwa 33 % der Struktur aus. Dabei sind die Kanäle breit genug, um kleine Gasmoleküle wie Stickstoff, Dichlormethan und vor allem Wasserstoff aufzunehmen und zu speichern.

Interessanterweise verwandelt sich das Material bei hohem Druck in ein verschachteltes, nichtporöses Gerüst, das eine um fast 80 % höhere Dichte hat. Diese δ-Form ist damit das Material mit der zweitgrößten Wasserstoffdichte – mehr als doppelt so dicht wie flüssiger Wasserstoff. Ein weiterer Superlativ: Während der Umwandlung findet eine 44 %ige Volumenkontraktion statt. Das ist die höchste, die bisher für ein Hydrid beobachtet wurde.

„Eine Kombination der chemischen (durch kovalente Bindung) und der physikalische (durch Adsorption in den Poren) Speicherung von Wasserstoff scheint nur schwer in eine praktische Anwendung umsetzbar zu sein“, führen Filinchuk und Jensen aus. „Auf jeden Fall aber zeigen die Ergebnisse die Existenz einer neuen Klasse Hydrid-basierter poröser Feststoffe auf, die zur Speicherung und Trennung diverser Gase geeignet scheinen.“

Angewandte Chemie: Presseinfo 38/2011

Autor: Yaroslav Filinchuk, Université Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve (Belgium), http://filinchuk.com/

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100675

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de/
http://dx.doi.org/10.1002/ange.201100675

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neuer Mechanismus der Gen-Inaktivierung könnte vor Altern und Krebs schützen
23.02.2017 | Leibniz-Institut für Alternsforschung - Fritz-Lipmann-Institut e.V. (FLI)

nachricht Alge im Eismeer - Genom einer antarktischen Meeresalge entschlüsselt
23.02.2017 | Universität Konstanz

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: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2017

23.02.2017 | Veranstaltungen

Wie werden wir gesund alt? - Alternsforscher tagen auf interdisziplinärem Symposium in Magdeburg

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Heinz Maier-Leibnitz-Preise 2017: DFG und BMBF zeichnen vier Forscherinnen und sechs Forscher aus

23.02.2017 | Förderungen Preise

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Planeten außerhalb unseres Sonnensystems: Bayreuther Forscher dringen tief ins Weltall vor

23.02.2017 | Physik Astronomie