Wenn Wissenschaftler Wege finden, Wasserstoff kostengünstig und ohne Verwendung fossiler Brennstoffe herzustellen, könnten wir eine Revolution in sauberer Energie erleben. Eine neue Studie, veröffentlicht in Applied Nano Materials (Ich verlinke es hier) scheint in dieser Richtung gute Aussichten zu bieten.
Ein Team von Wissenschaftlern der University of California hat eine relativ einfache Methode zur Herstellung großer Mengen Wasserstoff bei Raumtemperatur beschrieben. Damit wird das größte Hindernis bei der Herstellung von Wasserstoff als Kraftstoff beseitigt: die enorme Energie, die für seine Herstellung benötigt wird.
Wasser und sonst wenig
„Wir brauchen keine Energiezufuhr, um Wasserstoff zu kochen“, sagt Materialwissenschaftler Scott Oliver der University of California, Santa Cruz (UCSC). Und fügt lapidar hinzu: „So etwas habe ich noch nie gesehen.“
Diese Technik funktioniert auch mit jeder Art von Wasser bei Raumtemperatur, einschließlich Abwasser und Meerwasser. Der Schlüssel zu dem Verfahren ist die Verwendung von metallischem Gallium, um eine kontinuierliche Reaktion mit Wasser zu ermöglichen.
Die Erfahreneren werden wissen, dass es sich um eine Aluminium-Gallium-Wasser-Reaktion handelt seit Jahrzehnten bekannt. Das UCSC-Team hat es jedoch mit Hilfe von Rasterelektronenmikroskopie und Röntgenbeugungstechniken optimiert und verbessert.
Wasserstoffgewinnung bei Raumtemperatur: Gallium-Superstar
Die Forscher konnten die beste Mischung aus Aluminium und Gallium finden, um Wasserstoff mit maximaler Effizienz zu produzieren: 3:1 zugunsten von Gallium.
Diese erhaltene galliumreiche Legierung führt eine doppelte Wirkung aus: Sie entfernt die „Patina“ von Aluminiumoxid, die normalerweise die Reaktion mit Wasser blockieren würde, und erzeugt Aluminium-Nanopartikel, die schnellere Reaktionen ermöglichen.
„Gallium trennt Nanopartikel und verhindert deren Aggregation zu größeren Partikeln“, sagt Bakthan Singaram, Professor für organische Chemie an der UCSC.
„Wir versuchen schon seit einiger Zeit, Aluminium-Nanopartikel herzustellen, und jetzt gelingt uns das auch bei normalem Atmosphärendruck und Raumtemperatur.“ Die Mischmethode ist nicht kompliziert, berichten die Forscher, und das Material kann mindestens drei Monate aufbewahrt werden, wenn es darin eingetaucht wird Cyclohexan um es vor Feuchtigkeit zu schützen, die ansonsten seine Wirksamkeit beeinträchtigen würde. Plus: Gallium kann wiedergewonnen und mehrfach wiederverwendet werden, ohne an Wirksamkeit zu verlieren.
Es gibt noch einiges zu tun, aber ...
Die Entdeckung ist sensationell: Es ist klar, dass es einige Zeit dauern wird, um dieses Verfahren in den industriellen Maßstab zu bringen, aber das Verfahren hat ein gigantisches Potenzial.
„Insgesamt produziert die Ga-reiche Ga-Mischung [Gallium-Aluminium-reiches Gallium] erhebliche Mengen an Wasserstoff bei Raumtemperatur ohne Energiezufuhr, Materialmanipulation oder pH-Änderung“, schlussfolgern die Forscher in ihrer veröffentlichten Arbeit.
Mehr braucht man nicht zu sagen.
