Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Günstige Wasserstoffgewinnung mit AAA-Batterie

25.08.2014

Innovatives Elektrolyse-Gerät kommt mit günstigeren Materialien aus

Forscher am Precourt Institute for Energy http://energy.stanford.edu der US-Universität Stanford haben einen Elektrolyseur entwickelt, der Wasser bei Raumtemperatur und nur mit einer AAA-Batterie aufspaltet. Das Gerät kommt zudem ohne teure Edelmetall-Elektroden aus. Damit verspricht es eine praktikable, günstige Lösung für die Wasserstoff-Gewinnung aus Wasser.


Wasserstoffgewinnung: im Glas möglich

(Foto: Mark Shwartz/energy.stanford.edu)

Ohne Platin oder Iridium

In den USA sollen Brennstoffzellen-Autos ab 2015 mehr Verbreitung finden. Doch wird der nötige Wasserstoff oft aus Erdgas gewonnen, was ökologisch nicht ideal ist. Eine Alternative bietet die Wasserelektrolyse, die bislang aber viel Strom oder Edelmetalle als Katalysator erfordert hat. Das ist bei der Neuentwicklung nicht der Fall.

"Mit Nickel und Eisen, die billige Materialien sind, konnten wir ausreichend aktive Elektrokatalysatoren machen, um Wasser bei Raumtemperatur mit einer 1,5-Volt-Batterie aufzuspalten", so Hongjie Dai, Chemieprofessor in Stanford. Bei so geringer Spannung funktioniere die Elektrolyse normalerweise nur mit Materialien wie Platin oder Iridium.

Kein Erdgas mehr nötig

Wasserstoff-Brennstoffzellen werden als mögliche Alternative zum Verbrennungsmotor gehandelt. Toyota und Honda beispielsweise wollen ab 2015 mit entsprechenden Fahrzeugen den US-Markt erobern. Doch die industrielle Gewinnung von Wasserstoff aus Erdgas verbraucht viel Energie und setzt CO2 frei.

Daher sind die Wissenschaftler bestrebt, eine günstige, effiziente Wasser-Elektrolyse zu ermöglichen. Hier ist dem Stanford-Team ein unerwarteter Durchbruch gelungen. "Als wir festgestellt haben, dass ein nickelbasierter Katalysator so effektiv ist wie Platin, war das eine echte Überraschung", sagt Dai.

Milliardeneinsparungen

Die entscheidende Entdeckung ist dem Doktoranden Ming Gong geungen. Er hat festgestellt, dass eine kombinierte Nickelmetall-Nickeloxid-Struktur viel aktiver ist als das Metall allein oder pures Nickeloxid. Das macht eine Wasserspaltung mit viel geringerer Spannung möglich. Der Forscher glaubt, dass es damit möglich sein wird, bei den Stromkosten kommerzieller Wasserstoffgewinnung Milliardenbeträge einzusparen.

Allerdings muss die Neuentwicklung noch haltbarer gemacht werden, damit ein Elektrolyseur wochen- oder monatelang durchlaufen kann. Dieses Ziel ist laut Gong aber realistisch. Der Ansatz ist dem Team zufolge zudem auf die Gewinnung der industriell wichtigen Chemikalien Chlorgas und Ätznatron übertragbar.

Video: http://www.youtube.com/watch?v=Nh_0cRYebYU

Thomas Pichler | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern
22.06.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Omicron Diodenlaser mit höherer Ausgangsleistung und erweiterter Garantie
20.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte 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: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Im Focus: Forscher entschlüsseln erstmals intaktes Virus atomgenau mit Röntgenlaser

Bahnbrechende Untersuchungsmethode beschleunigt Proteinanalyse um ein Vielfaches

Ein internationales Forscherteam hat erstmals mit einem Röntgenlaser die atomgenaue Struktur eines intakten Viruspartikels entschlüsselt. Die verwendete...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

Forschung zu Stressbewältigung wird diskutiert

21.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt

22.06.2017 | Physik Astronomie

Evolutionsbiologie: Wie die Zellen zu ihren Kraftwerken kamen

22.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Spinflüssigkeiten – zurück zu den Anfängen

22.06.2017 | Physik Astronomie