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Wasserstoff und Kreislaufwirtschaft: Recycelte Metalllegierungen können Wasserstoff in fester Form speichern

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Geesthacht - Nicht nur die Produktion von grünem Wasserstoff, sondern auch seine sichere und kompakte Speicherung ist eine große Herausforderung für die Energiewende. Metallhydride könnten eine gute Lösung sein, da sie große Mengen an Wasserstoff auf kleinem Raum speichern können.

Das haben Forschende des Helmholtz Zentrums Hereon in Geesthacht am Institut für Wasserstofftechnologie jetzt ermittelt. Forschende entwickeln hier nanostrukturierte Materialien für die Wasserstoffspeicherung, erforschen nachhaltige großtechnische Produktionsmethoden und evaluieren diese Materialien in der Praxis.

Für die Produktion von Metallhydriden werden bisher hochreine Materialien benötigt. Diese zu gewinnen oder herzustellen setzt aber große Mengen an Kohlendioxid frei. Am Helmholtz-Zentrum Hereon wurde nun gezeigt, dass sich die Wasserstoffspeicher auch aus recycelten Industrieabfällen herstellen lassen, von denen jedes Jahr mehrere Millionen Tonnen anfallen. Durch die Herstellung von Metallhydriden könnten große Mengen dieser Industrieabfälle aufgefangen werden. Das Ergebnis ist eine deutlich klimafreundlichere Herstellung der Metallhydride.

Im Vergleich zu herkömmlichen Druck- oder Flüssigwasserstofftanks sind Metallhydride eine attraktive Lösung, um Wasserstoff bei niedrigen Drücken und moderaten Temperaturen sicher und kompakt zu speichern. Die zu feinen Pulvern gemahlenen Metallverbindungen haben eine hohe Affinität für Wasserstoff. Sobald sie diesem ausgesetzt sind, führt die hohe Affinität zum Bruch der Bindungen zwischen den beiden Wasserstoffatomen des Wasserstoffmoleküls (H2). Danach gehen die Metalle eine Bindung mit den einzelnen Wasserstoffatomen ein, wodurch Hydrid-Spezies entstehen. Dieser Prozess lässt sich leicht umkehren, indem der zuvor aufgebrachte Wasserstoffdruck zur Herstellung der Hydride verringert wird oder indem die Temperatur erhöht wird. Wie ein Schwamm, der Wasser aufsaugt, können so Metallhydride Wasserstoff in erstaunlichen Mengen binden und schnell wieder abgeben.

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18.07.2022