Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eiskäfig und Plastiktank: Immer mehr Ideen zur Speicherung von Wasserstoff

10.10.2002


Die Palette der Möglichkeiten, Wasserstoff zu lagern oder zu transportieren, wird immer breiter: Forscher aus Korea wollen das hochflüchtige Gas in Blöcken aus simplem Plastik speichern. Amerikanischen Wissenschaftlern ist es hingegen gelungen, Wasserstoff in Käfigen aus Eis dauerhaft "einzusperren".


Als "brennendes Eis" ist die Verbindung von Wassereis und Methan bekannt. Amerikanische Wissenschaftler haben nun eine ähnliche Verbindung aus Eis und Wasserstoff hergestellt



Unter allen Elementen bildet Wasserstoff die kleinsten Moleküle überhaupt. Wasserstoffmoleküle sind so klein, dass sie beispielsweise sogar die Metallwände eines Tanks durchdringen können. Die Folge ist ein geringer, aber stetiger Schwund – ein ernsthaftes Problem für die Lagerung des Gases. Forscher in aller Welt sind daher auf der Suche nach Speichertechniken, mit denen Wasserstoff verlustfrei gelagert oder transportiert werden kann.



Eine neue Idee stellten nun Physiker der Universität von Chicago vor: Den Wissenschaftlern um Ho-kwang Mao ist es gelungen, Wasserstoff in Käfige aus Eis zu "sperren". Sie setzten dazu ein Gemisch aus Wasserstoff und Wasser dem enormen Druck von 2.000 Erdatmosphären aus und kühlten dieses auf minus 24 Grad Celsius ab. Dabei bildete sich ein solider Verbund aus geschlossenen Eiskristallen, die in ihrem Inneren zwei oder vier Wasserstoffmoleküle wie in einem Käfig "gefangen" hielten.

Unter dem hohen Druck blieb der Eisblock bei Temperaturen von bis zu plus 7 Grad Celsius stabil. Bei Normaldruck waren Temperaturen von um die minus 200 Grad Celsius erforderlich, um das Material beisammen zu halten. Demnach würde für einen Wasserstofftank nach diesem Prinzip eine Kühlung mit flüssigem Stickstoff ausreichen – technisch im Prinzip viel einfacher umzusetzen als ein Tank mit flüssigem Wasserstoff, der auf minus 253 Grad Celsius abgekühlt und gehalten werden muss.

Bekannt sind solche so genannten Clathrat-Verbindungen bereits zwischen Wasser und dem Gas Methan. Dieses auch als "brennendes Eis" bezeichnete Gashydrat kommt in Sedimenten am Meeresboden und in den Permafrostböden der Polargebiete vor.

Einen ebenfalls vielversprechenden Ansatz zur Speicherung von Wasserstoff verfolgt eine Forschergruppe des koreanischen Instituts für Energieforschung in Taejon. Die Wissenschaftler um Sung June Cho hatten entdeckt, dass die Kunststoffe Polyanilin und Polypyrrol Wasserstoff wie ein Schwamm speichern können.

Bei Raumtemperatur nahmen die Materialien bis zu sechs Prozent ihres Eigengewichts an Wasserstoff auf. Die Forscher erklären sich dieses Verhalten mit der elektrischen Leitfähigkeit dieser Kunststoffe, die das Anlagern von Wasserstoffmolekülen an der Oberfläche erleichtert.

Behandelten die Wissenschaftler Kunststoffblöcke mit Salzsäure und vergrößerten so die Poren und damit die Oberfläche des Materials, stieg die Kapazität auf bis zu acht Prozent und damit in Bereiche, die für eine wirtschaftliche Nutzung interessant sein könnten. Zunächst müssen die Wissenschaftler jedoch noch in Experimenten klären, ob das Material den gespeicherten Wasserstoff auch wieder geordnet abgeben kann

Ulrich Dewald | Initiative Brennstoffzelle

Weitere Berichte zu: Speicherung Wasserstoff Wasserstoffmolekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

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

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

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