Neuer Kat verspricht billigeren Wasserstoff
Forscher am Argonne National Laboratory und der Oregon State University haben Katalysatoren entwickelt, die auf wettbewerbsfähigen grünen Wasserstoff hoffen lassen, der einem breiteren Einsatz des Brennstoffs den Weg ebnet. Bisher ist grüner Wasserstoff, der mit Wind- und Solarstrom per Elektrolyse aus Wasser hergestellt wird, weitaus teurer als jener auf der Basis von Erdgas.
23.05.2022
Das Argonne National Laboratory (ANL) betreibt die Advanced Photon Source (APS), eine leistungsfähige Maschine, die scharf gebündeltes Röntgenlicht erzeugt. Eben dieses hat die entscheidenden Erkenntnisse für die Entwicklung neuartiger Katalysatoren gebracht, die die Wasserspaltung beschleunigen. Denn die Effektivität von Katalysatoren hängt wesentlich von der Oberflächenbeschaffenheit ab. Mit dem APS konnten das Team um Zhenzing Feng von der Oregon State University (OSU) und sein Doktorand Maoyu Wang amorphes Iridiumhydroxid genauer analysieren.
Auf der Grundlage von Aufnahmen mit der APS haben die Wissenschaftler die Oberflächenstruktur des Iridiumhydroxids auf atomarer Ebene entsprechend variiert. So fand das Team letztendlich eine Formation, die 150 Mal leistungsfähiger ist als das Ausgangsmaterial. Diese ist auch dem bisher oft eingesetzten Katalysator Iridiumoxid um das Dreifache überlegen.
100-Kilometer-Fahrt für fünf Dollar
„Mit diesem Katalysator können wir ein Kilogramm Wasserstoff für zwei Dollar produzieren“, sagt Feng. Damit ließen sich die mittelfristigen Erwartungen der Internationalen Energieagentur schon jetzt fast erfüllen. Diese liegen bei einem Preis von 1,60 bis 1,90 Dollar, je nach Herstellungsort. Ausschlaggebend sind nicht zuletzt die Stromkosten, die in sonnen- und windreichen Regionen niedriger sind als anderswo. An der Tankstelle würde dieser Wasserstoff dann etwa fünf Dollar pro Kilogramm plus Steuern kosten. Das reicht für eine 100 Kilometer weite Fahrt mit einem E-Auto, das mit einer Brennstoffzelle ausgestattet ist.
