Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

US-Forscher: Ethanol ist ideal für die Wasserstoffproduktion aus Biomasse

17.02.2004


Amerikanische Forscher propagieren Ethanol als idealen Lieferanten für Wasserstoff aus Biomasse: Aus einer Mischung des Alkohols mit Wasser könne besonders effizient und billig Wasserstoff für Brennstoffzellen hergestellt werden, sagen Gregg Deluga von der Universität von Minnesota und seine Kollegen. Die Wissenschaftler haben eine neue Reformeranlage entwickelt und die Kosten und Energieeffizienz eines solchen Systems durchgerechnet.



Der Biomasse wird unter den regenerativen Energiequellen ein besonders hohes Potenzial eingeräumt, da diese in den meisten Ländern der Erde verfügbar ist. Aus bei Durchforstungen anfallenden Holzresten, ungenutzten Pflanzenteilen aus der Landwirtschaft, aber auch eigens angebauten, schnell wachsenden Pflanzenarten könnten große Mengen von Kohlenwasserstoffverbindungen gewonnen und als Energiequelle genutzt werden. Ein großer Vorteil von Biomasse ist, dass deren Produktion und Nutzung das Klima nicht oder nur wenig belastet, da das Kohlendioxid in einem stetigen Kreislauf bleibt.



Zur Gewinnung von Wasserstoff aus Biomasse sind zahlreiche Verfahren und chemische Reaktionen möglich. Besonders effektiv funktioniert dies jedoch, wenn aus der Biomasse zunächst der Alkohol Ethanol hergestellt wird, haben Deluga und seine Kollegen nachgewiesen. Diese Umwandlung kann durch Fermentierung von Stärke, Zucker oder billigen Pflanzenresten geschehen.

Die Forscher entwickelten dazu ein Verfahren, das vom chemischen Prinzip her der so genannten Dampfreformierung ähnelt, wie sie auch in vielen Klein- und Großanlagen zur Reformierung von Erdgas angewandt wird: Dabei wird dem Alkohol (C2H5OH) Wasser zugesetzt. Das Gemisch wird verdampft und gemeinsam mit Luft in eine Röhre gepresst, die einen porösen Durchlass aus den Katalysatormaterialien Rhodium (Rh) und Cer (Ce) enthält. Bei Temperaturen von rund 700 Grad reagiert das Gemisch in zwei Schritten zu Wasserstoff und Kohlendioxid. Besonders effektiv ist diese Reaktion deshalb, weil auch der im zugesetzten Wasser enthaltene Wasserstoff zum Gesamtertrag dieses Gases beiträgt. Ausgehend vom im Ethanol enthaltenen Wasserstoff ergibt das Verfahren eine Wasserstoffausbeute von 167 Prozent.

Warum Ethanol sich besonders günstig in Brennstoffzellen einsetzen lässt, rechnen Deluga und seine Kollegen in ihrer Studie vor: Bei der Herstellung reinen Ethanols geht ein erheblicher Teil der ursprünglich enthaltenen Energie verloren. Doch ein großer Anteil dieses Verlusts entsteht durch die bei dem Prozess nötige Entfernung von Wasser. Da dem Ethanol bei der Dampfreformierung ohnehin Wasser zugesetzt werden muss, könnte die Herstellung eines Ethanoltreibstoffs für Brennstoffzellen deutlich billiger sein: Statt reinem Ethanol wird für den Reformer in der Brennstoffzelle dann ein Alkohol-Wasser-Gemisch verwendet.

Nach Angaben der Wissenschaftler werden in den USA werden derzeit bereits knapp 13 Milliarden Liter Ethanol pro Jahr aus Biomasse hergestellt. Der flüssige Alkohol wird gewöhnlichem Benzin für Verbrennungsmotoren zugesetzt und verbrannt. Eingesetzt in Brennstoffzellen könnte Ethanol jedoch wesentlich effizienter genutzt werden, sagen die Wissenschaftler: Insgesamt könnten mit einer solchen Kombination von Reformer und Brennstoffzelle sogar rund 50 Prozent der beispielsweise in Zucker ursprünglich enthaltenen Energie genutzt werden.

Ulrich Dewald | Initiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de/ibz/live/nachrichten/show.php3?p=&id=110

Weitere Berichte zu: Biomasse Brennstoffzelle Ethanol Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik
17.02.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

nachricht Verborgene Talente: Mit Bleistift und Papier Wärme in Strom umwandeln
16.02.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

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: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics