Wie Forscher aus Jülich, Aachen, Stanford und Berkeley in der Fachzeitschrift „Nature Materials“ berichten, lässt sich die Menge des Wasserstoffs bei der Produktion verdoppeln, wenn auf einer Elektrode eine ultradünne Schicht aufgetragen wird, sodass die Elektrode wie ein Katalysator wirkt. Dabei bleiben die Kosten gleich. Der Materialwissenschafter Christoph Bäumer, Erstautor der Studie, erhofft sich durch dieses bessere Verständnis, dass künftig bessere Katalysatoren entwickelt werden können. So könnte in Zukunft grüner Wasserstoff energieeffizienter und somit auch mit niedrigeren Kosten hergestellt werden.
Neuer Ansatz bei der Erzeugung von Wasserstoff
Besagte Schicht besteht aus Lanthannickelat. Diesen Stoff hat das Forscherteam genau untersucht und die Kristalle auf zwei verschiedene Weisen hergestellt: Bei der einen Art enden die Kristalle an einer Oberfläche, in der sich nur Lanthan- und Sauerstoffatome befinden. Fachleute sprechen von einer Lanthanterminierung. Bei der anderen Art bilden Nickel- und Sauerstoffatome die Oberfläche. Die Kristalle untersuchten die Forscher schließlich mithilfe von Röntgenstrahlen. Als Röntgenquelle nutzten sie die Advanced Light Source in Berkeley in den USA. Erstmals setzten sie in der Elektrokatalysator-Forschung eine Methode ein, bei der die Zusammensetzung der Kristalloberfläche mittels stehender Wellen von Synchrotron-Röntgenstrahlung analysiert wird.
Als grün gilt Wasserstoff dann, wenn bei seiner Herstellung, der Elektrolyse von Wasser, Strom aus erneuerbaren Energiequellen verwendet wird und die Herstellung somit klimaneutral abläuft. Bisher ist der hohe Bedarf an Energie eine der größten Hürden dafür, dass sich Wasserstoff breit einsetzen lässt.
Quellen: „Katalysatoren zur effizienteren Produktion von grünem Wasserstoff“
Foto: Pixabay/jarmoluk
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