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Energiewende Größtes Problem des Wasserstoffes gelöst – Forscher bannen das explosive Gas in Salzbrocken

Salz als Speicher ist in großen Mengen verfügbar (Symbolbild)
Salz als Speicher ist in großen Mengen verfügbar (Symbolbild)
© Jan Woitas / Picture Alliance
Wasserstoff kann ein wichtiger Bestandteil der Energiewende sein, wenn man die Probleme bei Transport und Lagerung des gefährlichen Gases lösen kann. Forscher des Leibniz-Instituts haben nun eine Art von Salzbatterie vorgestellt.

Grüner Wasserstoff soll die Energieprobleme der Zukunft lösen. Er kann durch den Strom aus regenerativer Energie hergestellt werden. Und dann kann Wasserstoff wiederum in einer Brennstoffzelle Strom herstellen, oder man kann das Gas sogar in einem mehr oder minder konventionellen Motor verbrennen. Als "Schadstoff" entsteht dabei nur Wasser.

Es gibt aber ein Problem: Wasserstoff ist weit tückischer als etwa Erdgas. Das entzündliche Gas hat die Eigenschaft durch alle Stoffe hindurch zu wandern, das macht es sehr aufwendig, sichere Tanks für den Kraftstoff zu bauen. Das Gas selbst ist – wie Erdgas und Benzin auch – im chemischen Sinn nicht "explosiv", weil es einen Oxidator braucht. Doch den findet es stets in der Umgebungsluft, das macht Wasserstoff so gefährlich.

Einfache Lagerung ist nötig

Daher versucht man das Gas für Transport und Lagerung zu binden. Dort gab es schon vielversprechende Versuche. Doch damit die Technik dazu beitragen kann, die Energieprobleme der Welt zu lösen, muss das Trägermaterial billig und in großer Menge vorhanden sein. Weil sich Wasserstoff erst bei Temperaturen nahe des absoluten Nullpunktes verflüssigt, kann man ihn wirtschaftlich leider nicht als Flüssiggas nutzen.

Forscher des Leibniz-Instituts für Katalyse ist es nun gelungen, Wasserstoff in festen Salzen zu binden. Ihre Arbeit wurde in der Zeitschrift "American Chemical Society Central Science" veröffentlicht. Schon früher wusste man, dass man das Gas in Salzen speichern kann. Doch bislang wurden dazu teure Edelmetalle als Katalysatoren verwendet, außerdem entwicht CO2 bei dem Prozess.

Salzspeicher mit hohem Wirkungsgrad 

Forscher des Leibniz-Instituts speicherten das Gas nun in Karbonat- und Bikarbonatsalzen, dazu nutzen sie Mangan. Unter dem Einfluss des Katalysators Mangan wandelten sich Bikarbonat und Wasserstoff in Formiat um. Bikarbonat nutzt man im Alltag als Back- und Brausepulver oder nimmt es als Bullrichsalz gegen Sodbrennen.

Bei Bedarf wird das Gas wieder freigesetzt. Die ersten Ergebnisse der Wasserstoffbatterie sind vielversprechend. Schon im ersten Anlauf gelang es, 80 Prozent des Wasserstoffs aus der Salzbatterie wieder zu gewinnen. Eine Optimierung des Verfahrens führte dann schon zu 94 Prozent Ausbeute. Gleichzeitig war das gewonnene Gas mit 99 Prozent sehr rein. Nun muss daran gearbeitet werden, eine hohe Standfestigkeit zu erreichen, sodass der "Akku" häufig wiederbenutzt werden kann.

Quelle: ACS

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