Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Atmende" seltene Erden reformieren Methan zu Wasserstoff

27.06.2003


Amerikanische Wissenschaftler wollen die Reformierung von Methan zu Wasserstoff mithilfe so genannter seltener Erden vereinfachen. Sie machen sich dabei zunutze, dass diese Elemente in Anwesenheit von Wasserdampf und Methan Wasserstoff freisetzen können. Interessant könnte die Technik besonders für die auf Erdgas basierende Hausenergieversorgung mit Brennstoffzellen sein.


Seltene Erden haben eine seltene chemische Eigenschaft: Ihre Oxide können in einer Methanatmosphäre "atmen" und dabei Wasserstoff freisetzen



Die Oxide der Elemente Cer (Ce), Terbium (Tb) , und Praeseodym (Pr) können in zyklischen Reaktionen Sauerstoff "ein- und ausatmen" und dabei Wasserstoff abgeben, wenn Methan und Wasserdampf vorhanden sind. Diese Eigenschaft ist zwar schon lange bekannt, doch den Wissenschaftlern um Zhong Wang vom Georgia Institute of Technology ist es nun gelungen, die dafür nötigen Temperaturen mithilfe ins Material eingebauter Eisenatome deutlich zu senken.



Beim "Ausatmen" wird bei Temperaturen von 700 Grad Celsius aus dem Kristallgitter der Oxidverbindung Sauerstoff freigesetzt. Dieser reagiert mit dem Methan (CH4) zu Kohlendioxid, wobei Wasserstoff frei wird. Das "Einatmen" läuft bei Temperaturen von 375 Grad Celsius ab: Dabei wird Wasserdampf zu Wasserstoff und Sauerstoff reduziert, der sich wieder in das Kristallgitter der Oxidverbindung einbaut. Durch ein wechselndes Anheben und Absenken der Temperatur kann dieser Atemzyklus in Gang gehalten werden, wobei kontinuierlich Wasserstoff freigesetzt wird.

Ein solches System könnte durchaus herkömmlichen externen Reformern für Brennstoffzellenanlagen Konkurrenz machen, glauben Wang und seine Kollegen. In weiteren Untersuchungen wollen die Wissenschaftler nun die Dotierung der Oxide mit Eisenatomen weiter verfeinern und die Reaktion dadurch optimieren.

Bisher wird der in Brennstoffzellensystemen für die Hausversorgung benötigte Wasserstoff durch Dampfreformierung des überwiegend aus Methan bestehenden Erdgases gewonnen. Dabei reagiert Methan in dem Reformer bei hohen Temperaturen in zwei Schritten mit Wasserdampf zu Wasserstoff und Kohlendioxid. Nur in Hochtemperaturbrennstoffzellen, beispielsweise beim SOFC-System von Sulzer Hexis, kann das Methan direkt in der Zelle reformiert werden.

Ulrich Dewald | Initiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de

Weitere Berichte zu: Methan Temperatur Wasserdampf Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie