H2 aus Luftfeuchtigkeit

Belgische Forscher knacken Code für bezahlbaren, umweltfreundlichen Wasserstoff

Biowissenschaftler der Katholischen Universität Löwen haben – so eine Meldung des flämischen Senders VRT und einer Medienmitteilung vom 06.03.2019 folgend – ein “Wasserstoff-Modul” entwickelt, das Wasserstoff aus Luftfeuchtigkeit erzeugt. Nach zehn Jahren Entwicklung kann das Panel nun 250 Liter pro Tag produzieren – ein Weltrekord, so die Forscher. Zwanzig dieser Module könnten einen ganzen Winter Strom und Wärme für eine Familie liefern.

Das von Prof. Johan Martens und seinem Forschungsteam vom Zentrum für Oberflächenchemie und Katalyse der KU Leuven entwickelte Wasserstoff-Modul sieht aus wie ein gewöhnliches Solarmodul. Die Ingenieure haben eine Flasche mit Wasser an das Gerät angeschlossen, so dass man sehen kann, wie die Wasserstoffblasen entweichen. Ein Messinstrument zeigt die Menge an. Nach ein paar Sekunden beginnen die ersten Blasen an die Oberfläche zu steigen.

Wasserstoff ist ein Energieträger, der leicht gespeichert und transportiert, und nach Belieben in Strom und Wärme umgewandelt werden kann. Das Gas setzt keine Treibhausgase oder toxischen Substanzen frei, vorausgesetzt, man verwendet saubere Energie zur Herstellung. Das hat das Team von Professor Martens entwickelt: ein Gerät, das Sonnenlicht und Wasserdampf auf nachhaltige Weise in Wasserstoff umwandelt.

“Es ist eine einzigartige Kombination aus Physik und Chemie. Am Anfang betrug der Wirkungsgrad nur 0,1 Prozent, und es wurden kaum Wasserstoffmoleküle gebildet. Heute sieht man sie in Blasen an die Oberfläche steigen. Das sind also zehn Jahre Arbeit – immer wieder Verbesserungen vornehmen, Probleme erkennen. So bekommt man Ergebnisse.”

Ein traditionelles Solarmodul wandelt zwischen 18 und 20 Prozent der Sonnenenergie in Strom um. Wenn man die gleiche elektrische Energie einsetzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen, verliert man viel Energie. Die Leuvener Biowissenschaftsingenieure lösten das Problem, indem sie ein 1,6 m² großes Wasserstoffpanel entwarfen, das 15 Prozent des Sonnenlichts direkt in Wasserstoffgas umwandelt. Das ist ein Weltrekord in der Kategorie der Geräte, die keine Edelmetalle oder andere teure Materialien benötigen (siehe unten).

Auf dem Campus Löwener Campus sieht man unterdessen, wie der Zähler auf dem Gerät stetig ansteigt. Die Blasen kommen immer wieder, trotz der verhangenen Sonne. “Das Panel produziert über ein ganzes Jahr lang rund 250 Liter pro Tag. Das ist Weltrekord”, sagt KU Leuven-Forscher Jan Rongé. “Zwanzig dieser Paneele produzieren genügend Wärme und Strom, um in einem gut isolierten Haus den Winter zu überstehen und haben noch Strom übrig. Fügt man weitere zwanzig Module hinzu, kann man ein ganzes Jahr lang ein Elektroauto fahren.”

Natürlich basiert all dies immer noch auf Schätzungen. Aber bald werden die Forscher ein Pilotprojekt starten, um die Theorie in der Realität zu testen. Auf jeden Fall hat Wasserstoff den Vorteil, dass er fossile Brennstoffe ersetzen kann. Rund 80% unserer Energie stammen aus Öl, Gas oder Kohle. Wir müssen diese Quellen ersetzen, wenn wir die globale Erwärmung bekämpfen wollen, sagt Jan Rongé.

Wasserstoffgas birgt jedoch auch Risiken. Wie die meisten Kraftstoffe ist das Gas leicht entzündlich. Dies stellt eine Gefahr dar, insbesondere in geschlossenen Räumen. Gleichzeitig ist es auch ein leichtes Gas, so dass es, wenn es entweicht, sofort aufsteigt, anstatt sich über den Boden zu verteilen.

Die tatsächlichen Kosten der Wasserstoff-Module sind noch unbekannt, da die Massenproduktion noch nicht angelaufen ist. Die Forscher sagen jedoch, dass sie bezahlbar sein sollte. Diese Erfindung könnte die Zukunft der grünen Energie völlig verändern. Dabei wird der Schwerpunkt nicht so sehr auf großen Produktionseinheiten liegen, sondern auf der Kombination kleinerer, lokaler Systeme. Es wird auch weniger energieaufwändigen Energietransport erfordern, sei es Gas, Öl oder Strom. Die Forscher sind jedenfalls optimistisch: “Der Himmel ist die Grenze.”

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