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 Riesen-Drehmomentsensor aus der PTB bringt Präzision vom Labor in den Prüfstand
24.11.2017 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

nachricht Licht ermöglicht „unmögliches“ n-Dotieren von organischen Halbleitern
23.11.2017 | 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: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie