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Wasserstoff-Speicherung wird effizienter und kostengünstiger

Villigen, Schweiz - Schweizer Forscher haben ein neues Material entdeckt, das die Leistungsfähigkeit von Elektrolysezellen zur Herstellung von Wasserstoff erhöht. Mit dem Katalysator-Material wird die Speicherung von Solar- und Windenergie in Wasserstoff deutlich preiswerter.

Forschende des Schweizer Paul Scherrer Instituts PSI und des Materialforschungs-Instituts Empa haben ein Material entwickelt, das für die Zukunft der Speicherung von Wasserstoff eine entscheidende Rolle spielen könnte. Die Wissenschaftler konnten nicht nur die höhere Effizienz nachweisen, sie haben auch gezeigt, wie sich das neue Material zuverlässig in großen Mengen herstellen lässt.

Schweizer Forscher beschleunigen Aufspaltung der Wassermoleküle

Kern der Neuheit ist ein Material, das in Elektrolyseuren als Katalysator die Aufspaltung der Wassermoleküle beschleunigt. „Es gibt heute zwei Typen von Elektrolyseuren auf dem Markt: Die einen sind effizient, aber teuer, weil deren Katalysatoren unter anderem Edelmetalle wie Iridium enthalten. Die anderen sind günstiger, aber weniger effizient“, erklärt Emiliana Fabbri, Forscherin am Paul Scherrer Institut. „Wir wollten einen effizienten Katalysator entwickeln, der zudem günstig ist, weil er ohne Edelmetalle auskommt.“

Neues Material Perowskit in Form von Nanopartikeln

Grundlage der Erfindung ist ein eigentlich schon bekanntes Material: eine komplexe Verbindung der Elemente Barium, Strontium, Kobalt, Eisen und Sauerstoff – ein sogenannter Perowskit. Sie haben aber als Erste ein Verfahren entwickelt, mit dem er sich in Form von winzigen Nanopartikeln erzeugen lässt. Nur so kann er effizient wirken, denn ein Katalysator benötigt eine möglichst hohe Oberfläche, an der viele reaktive Zentren die elektrochemische Reaktion beschleunigen.

Neuer Katalysator im Wasserstoff-Praxistest erfolgreich

Die Forscher haben gezeigt, dass ihre Entwicklungen auch praxistauglich sind. So liefert das Herstellungsverfahren große Mengen des Katalysatorpulvers und dürfte sich leicht an einen industriellen Maßstab anpassen lassen. Getestet wurde der Katalysator in Kooperation mit einem amerikanischen Hersteller von Elektrolyseuren. Dabei konnte gezeigt werden, dass das Gerät mit dem neuen Perowskit der PSI-Forscher zuverlässiger arbeitete als mit einem konventionellen Iridium-Oxid-Katalysator, so das Paul-Scherrer-Institut.

© IWR, 2017