Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasserstoffgewinnung aus wässrigem Methanol: einfach und hocheffizient

28.02.2013
Einer internationalen Forschergruppe gelingt durch den Einsatz von hocheffizienten Katalysatoren - anders als bisher üblich - die Gewinnung von Wasserstoff aus wässrigem Methanol schon unter milden Bedingungen.
Damit macht die Forschung zur Nutzung von Wasserstoff, der als einer der interessantesten Energieträger der Zukunft gilt, einen großen Schritt in Richtung mobile Anwendungen. Das international renommierte Wissenschaftsjournal NATURE berichtet in seiner jüngsten Ausgaben ausführlich über die gemeinsamen Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern aus dem Rostocker LIKAT und Sassari (Italien).

Ohne Energie ist unser heutiges Leben kaum denkbar. Angesichts begrenzter natürlicher Ressourcen wie Öl und Gas ist ein Wechsel der Energieversorgung hin zu erneuerbaren Energien unumgänglich. Als ein aussichtsreicher Energieträger wird Wasserstoff diskutiert. Wasserstoff ist sauber und universell einsetzbar, beispielsweise in Brennstoffzellen zur Erzeugung von Elektroenergie, wobei als Abfallprodukt lediglich Wasser entsteht. Wasserstofferzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen könnte eine der Lösungen zur Gewinnung von „sauberer“ Energie bedeuten.

Rostocker Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT Rostock) stellen gemeinsam mit italienischen Forschern aus Sassari ein neues System der Wasserstoffgewinnung aus Methanol im US-Fachblatt NATURE vor. Das neue System arbeitet unter Zuhilfenahme eines Rutheniumkomplexes mit einem sogenannten phosphorhaltigen Ligand, dem Spuren von Lauge zugesetzt werden.

Während bisherige Systeme für diesen Prozess, der oft auch einfach als Methanolreforming bezeichnet wird, Temperaturen von über 200°C und Drucke über 25 bar benötigen, liefert das Ru-System schon bei Normaldruck und Temperaturen zwischen 65 - 95°C die besten Ergebnisse. Bei diesen Temperaturen können pro Stunde zirka 4.700 Moleküle Methanol vollständig umgewandelt werden. Ein weiterer Vorteil des neuen Systems zeigt sich beim Einsatz des erzeugten Wasserstoffs in einer Brennstoffzelle. Während bei den bisherigen Systemen immer wieder Spuren von Kohlenmonoxid - einem Brennstoffzellengift - gefunden werden, liegt bei der Anwendung des neuen Ru-Systems der detektierbare Anteil von CO bei unter 10 ppm (parts per million).

Das stellt eine Größenordnung dar, die für den Einsatz in der Brennstoffzellentechnik keinerlei Probleme aufweist. Generell hat das Methanolreforming aber einen Nachteil, neben drei Molekülen des gewünschten Wasserstoffs entsteht auch ein Molekül Kohlendioxid. Wird das CO2 aber unter Verwendung von regenerativem H2 wiederum für die Herstellung von Methanol verwendet, resultiert ein CO2-neutraler Prozess.

Seit mehreren Jahren beschäftigen sich die Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock mit der Wasserstofferzeugung und-speicherung. Mit ihrem neuen katalytischen Ru-System des Methanolreformings zeigen die Wissenschaftler einen Weg auf, wie Wasserstoff sehr umweltschonend und einfach erzeugt werden kann. „Eine Umwandlung von Methanol, in Wasserstoff bei moderaten Bedingungen, weist die Möglichkeit auf, den Wasserstoff ganz direkt am Ort des Verbrauchs zu erzeugen.

So kann die aufwendige und nicht ungefährliche Speicherung des gasförmigen Wasserstoffs umgangen werden“ erläutert Prof. Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse. „Ein Paradebeispiel für eine hocheffiziente Zusammenarbeit“ lobt Beller die Kooperation mit den Forschern aus dem italienischen Sassari. Durch sehr spezielle spektroskopische Untersuchungen konnte der genaue mechanistischen Ablauf des neuartigen Systems überzeugend aufzeigt werden.
Hintergrundinformationen:

Katalyse - ein Phänomen der Natur abgeschaut – ist die Wissenschaft von der Beschleunigung chemischer Prozesse. Das Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT Rostock) ist das größte europäische Forschungsinstitut im Bereich der Erforschung und Entwicklung von Katalysatoren sowie von katalytischen Verfahren und Technologien. Hauptziele der wissenschaftlichen Arbeiten sind die Gewinnung neuer Erkenntnisse in der Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Katalyse und deren Anwendung bis hin zur technischen Umsetzung.

Das Leibniz-Institut für Katalyse ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Die Leibniz-Gemeinschaft verbindet 86 selbständige Forschungseinrichtungen. Deren Ausrichtung reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute bearbeiten gesellschaftlich, ökonomisch und ökologisch relevante Fragestellungen. Sie betreiben erkenntnis- und anwendungsorientierte Grundlagenforschung. Sie unterhalten wissenschaftliche Infrastrukturen und bieten forschungsbasierte Dienstleistungen an. Die Leibniz-Gemeinschaft setzt Schwerpunkte im Wissenstransfer in Richtung Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Leibniz-Institute pflegen intensive Kooperationen mit den Hochschulen - u.a. in Form der Wissenschaftscampi -, mit der Industrie und anderen Partnern im In- und Ausland. Sie unterliegen einem maßstabsetzenden transparenten und unabhängigen Begutachtungsverfahren. Aufgrund ihrer gesamtstaatlichen Bedeutung fördern Bund und Länder die Institute der Leibniz-Gemeinschaft gemeinsam. Die Leibniz-Institute beschäftigen rund 16.500 Personen, darunter 7.700 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Der Gesamtetat der Institute liegt bei 1,4 Milliarden Euro.

Dr. Barbara Heller | idw
Weitere Informationen:
http://www.catalysis.de/
http://www.nature.com/nature

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Hochpolige Push-in-Kontakteinsätze für schwere Steckverbinder
22.05.2018 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Crimpzange mit drehbarem Gesenk
18.05.2018 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

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: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

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

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

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