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 Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

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: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Ballungsräume Europas

26.04.2017 | Veranstaltungen

200 Weltneuheiten beim Innovationstag Mittelstand in Berlin

26.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Akute Myeloische Leukämie: Ulmer erforschen bisher unbekannten Mechanismus der Blutkrebsentstehung

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Naturkatastrophen kosten Winzer jährlich Milliarden

26.04.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Zusammenhang zwischen Immunsystem, Hirnstruktur und Gedächtnis entdeckt

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie