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Flüssige Wasserstoffträger auf dem Prüfstand

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Das Konzept geht davon aus, dass die an einem „energiereichen“ Ort (Windanlage, Photovoltaik-Feld) zu einer „energiereichen“ Zeit bereitgestellte Energie genutzt wird, um eine energiearme Flüssigkeit in einer chemischen Reaktion mit elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff zu beladen.

Diese nun mit Energie angereicherte Flüssigkeit kann verlustfrei über große Zeiträume gelagert, mit hoher Energiedichte transportiert und unter Nutzung der heutigen Infrastruktur (Pipeline, Tankschiff, Tanklager, Tankstelle) verteilt werden. Am Ort und zur Zeit des Energiebedarfs wird die energiereiche Flüssigkeit unter Freisetzung von Wasserstoff wieder energetisch entladen und zum Ort der Energieerzeugung zurückgebracht. Über den Stand der Forschung haben die beiden Wissenschaftler jüngst in Energy and Environmental Science, DOI:10.1039/C1EE01454D, berichtet.

Die neuartige Technologie baut auf einem Patent der Firma Air Products von 2004 auf und nutzt sogenannte „Liquid Organic Hydrogen Carriers“ (LOHC). Diese Energie Tragenden Stoffe existieren in einer energiearmen Form und in einer energiereichen, Wasserstoff beladenen Form. Kern der Forschung ist aktuell die Chemikalie N-Ethylcarbazol als energiearme Form, kurz: Carbazol.

Die heute diskutierten Szenarien zur Energiebereitstellung aus regenerativen Quellen im großen Maßstab (Windparks in der Nordsee, Desertec etc.) erfordern als wesentliche technische Voraussetzung geeignete Wege, um große Energiemengen möglichst verlustfrei speichern und transportieren zu können. Nur so lassen sich saisonale Schwankungen in der Erzeugung ausgleichen, nur so kann ein effizienter nicht-elektrischer Transport der Nutzenergie zum Ort des Verbrauchs realisiert werden. Die Nutzung der beforschten LOHC-Systeme wird vielfältig betrachtet und erstreckt sich von mobilen Anwendungen (etwa zum Antrieb von Automobilen mit Verbrennungsmotoren oder Brennstoffzellen) über die Stabilisierung von elektrischen Netzen bis zu Themen des globalen Energietransports.

„Erlangen stellt ein ideales Forschungsumfeld für diese Thematik bereit. Die Verknüpfung aus Systembetrachtung und exzellenter Materialforschung verschafft uns an der FAU ein besonders hohes Forschungstempo“, sagt Prof. Arlt, der den Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik innehat und als wissenschaftlicher Leiter des neu gegründeten Energie Campus Nürnberg fungiert. „Insbesondere die Entwicklung neuartiger Katalysatoren für die Hydrierungs- und Dehydrierungsreaktionen profitiert maßgeblich von der interdisziplinären Zusammenarbeit im Erlanger Exzellenzcluster zwischen Werkstoffwissenschaften, Chemie und Verfahrenstechnik“, ergänzt Prof. Wasserscheid (Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik).

Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), gegründet 1743, ist mit 29.000 Studierenden, 590 Professorinnen und Professoren sowie 2000 wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die größte Universität in Nordbayern. Schwerpunkte in Forschung und Lehre liegen an den Schnittstellen von Naturwissenschaften, Technik und Medizin in engem Dialog mit Jura und Theologie sowie den Geistes-, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften. Seit Mai 2008 trägt die Universität das Siegel „familiengerechte Hochschule“.

Dr. Pascale Anja Dannenberg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-erlangen.de

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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...