Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasserstoff marsch!

28.09.2011
Mild, aber sehr effizient: Neues katalytisches Verfahren gewinnt Wasserstoff aus Bioalkoholen

Mehr als 80% des weltweiten Energiebedarfs werden noch immer mit fossilen Brennstoffen gedeckt. Die damit verbundenen Umweltprobleme, wie die globale Erwärmung, sind hinlänglich bekannt. Eine effiziente Energieversorgung auf der Basis erneuerbarer Energiequellen wird immer drängender.

Die Wasserstofftechnologie, bei der Wasserstoff aus Biomasse erzeugt und in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung genutzt wird, ist ein vielversprechender Ansatz. Forscher um Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie nun einen neuen Katalysator vor, mit dessen Hilfe sich Bioalkohol zur Wasserstoffgewinnung nutzen lassen. Das neuartige Verfahren läuft bei besonders milden Bedingungen effektiv ab.

Ethanol und andere Alkohole geben ihre Wasserstoffatome nicht freiwillig heraus, hoch aktive Katalysatoren sind dazu nötig. Bisherige katalytische Verfahren benötigen allerdings recht drastische Reaktionsbedingungen: Temperaturen oberhalb von 200 °C und die Anwesenheit starker Basen. Ziel der Rostocker Forscher war es daher, einen Katalysator zu entwickeln, der auch bei deutlich milderen Bedingungen effizient arbeitet.

Dem Alexander-von-Humboldt-Stipendiaten Martin Nielsen aus Bellers Team ist dies nun geglückt. Der neue Katalysator zeigt eine bisher unerreicht hohe Effizienz bei der Erzeugung von Wasserstoff aus Alkoholen unter milden Reaktionsbedingungen. Beller: „Das ist das erste katalytische System, das in der Lage ist, bei Temperaturen unterhalb von 100 °C und ohne Zugabe von Basen oder weiteren Additiven Wasserstoff aus einfach verfügbarem Ethanol zu gewinnen.“

Nach ersten erfolgreichen Tests mit einem vergleichsweise einfach umzusetzenden Modellalkohol (Isopropanol) lenkten die Forscher ihre Aufmerksamkeit auf Ethanol, der auch als „Alkohol“ in alkoholischen Getränken bekannt ist. Ethanol gewinnt als erneuerbare Rohstoffquelle zunehmend an Bedeutung, lässt sich aber wesentlich schwerer umsetzen. „Auch mit Ethanol zeigte das neue Katalysatorsystem unter milden Bedingungen (60–80 °C) eine außergewöhnlich gute Umsatzrate“, sagt Beller, „im Vergleich zu bisherigen Katalysatorsystemen liegt sie um fast eine Zehnerpotenz höher.“

Der aktive Katalysator besteht aus einem Ruthenium-Komplex, der sich in situ bildet: Ausgangspunkt ist ein zentrales Rutheniumatom, das von einem speziellen Liganden von drei Seiten regelrecht in die Zange genommen wird. Als weitere Liganden fungieren ein Kohlenmonoxidmolekül sowie zwei Wasserstoffatome. Beim Erhitzen wird ein Wasserstoffmolekül aus diesem Komplex (H2) freigesetzt. Kommt der verbleibende Komplex nun wieder in Kontakt mit Ethyl- oder Isopropyl-Alkohol, so holt er sich seine beiden Wasserstoffatome einfach wieder – und der Zyklus kann von neuem beginnen.

Angewandte Chemie: Presseinfo 37/2011

Autor: Matthias Beller, Leibniz-Institut für Katalyse an der Universität Rostock (Germany), http://www.catalysis.de/Beller-Matthias.239.0.html

Angewandte Chemie 2011, 123, No. 41, 9767–9771, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201104722

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/
http://www.catalysis.de/Beller-Matthias.239.0.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einzelne Rezeptoren auf der Arbeit
19.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Rasche Umweltveränderungen begünstigen Artensterben
19.10.2017 | Universität Zürich

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie

Ostfalia forscht an Ultraleichtflugzeug mit Elektroantrieb

19.10.2017 | Verkehr Logistik

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungsnachrichten