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 Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise