Die Produktion von Ökostrom ist kein Problem mehr, die Speicherung hingegen schon. Eine neue Technologie soll das ändern: Aus Wasser lässt sich mittels künstlicher Photosynthese Wasserstoff erzeugen, der zum Energieträger der Zukunft werden könnte.

Photovoltaik- und Windkraftanlagen decken in manchen Ländern an sonnigen und windigen Tagen bereits jetzt schon den gesamten Strombedarf. Die Speicherung der erneuerbaren Energien für vom Wetter weniger begünstigte Tage ist allerdings weiterhin problematisch.

Pumpspeicherkraftwerke, Akkus oder andere Speichertechnologien haben entweder zu wenig Kapazität, sind zu teuer oder zu verlustreich. Die Lösung könnte ein Verfahren sein, das „künstliche Photosynthese“ genannt wird.

Bei der künstlichen Photosynthese wird Sonnenlicht und Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff umgewandelt. Diese beiden Gase reagieren dann in einer sogenannten Brennstoffzelle miteinander und erzeugen Strom – im Gegensatz zu Zucker als Energieträger der natürlichen Photosynthese. Die Idee der Nachahmung des natürlichen Vorgangs ist nicht neu, doch mussten bislang teure Materialien eingesetzt werden und die Spaltung von Wasser nutzte den Katalysator schnell ab.

Wissenschaftler aus Deutschland und den Niederlanden haben nun im Fachjournal „Nature Communication“ von einen Durchbruch berichtet. Mit einer einfachen Solarzelle ohne teure Halbleiter konnten rund fünf Prozent der Solarenergie chemisch in Form von Wasserstoff gespeichert werden. Der Wirkungsgrad liegt deutlich unter jenem von zwölf Prozent, den US-Forscher 1998 erreichten. Doch die damals verwendeten Zellen bestanden aus den teuren Verbindungen Gallium-Arsenid und Gallium-Indium-Phosphium. Die Berliner und Delfter Wissenschaftler griffen auf das deutlich günstigere Metalloxid Wismut-Vanadat, das theoretisch Wirkungsgrade von neun Prozent zulässt.

Wasserstoff ließe sich damit wie Erdgas in Tanks speichern oder über das Erdgas-Netz verteilen. Für die künstliche Photosynthese spricht dabei, dass sie den verlustreichen Umweg vermeidet, der bei der Speichertechnik namens „Power to Gas“ benutzt wird. Hierbei wird zuerst Strom produziert, der dann in einem weiteren Gerät zur Gasgewinnung eingesetzt wird.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

*
*