Sie entwickelten gemeinsam ein homogenes Katalysatorsystem, mit dem sie Wasserstoff (H\u2082) an Kaliumbikarbonat binden und auf diese Weise sicher und stabil chemisch speichern k\u00f6nnen. Bikarbonat ist ein Salz der Kohlens\u00e4ure, landl\u00e4ufig als Backpulver oder Natron bekannt.<\/p>\n\n\n\n Mit Bikarbonat reagiert der Wasserstoff im beschriebenen System in Gegenwart eines Ruthenium-Katalysators zu Formiat, einem ebenfalls harmlosen Salz, und zwar dem der Ameisens\u00e4ure. Der Clou des Ganzen: \u201eDen im Formiat gespeicherten Wasserstoff k\u00f6nnen wir jederzeit wieder freisetzen \u2013 mit demselben Katalysator, im selben System\u201c, erl\u00e4utern Dr. Rui Sang und Doktorandin Carolin Stein, beides Erstautoren der wissenschaftlichen Publikation, in einem Gespr\u00e4ch. Solch eine umkehrbare Reaktion nennt man reversibel.<\/p>\n\n\n\n Laut Forschungsgruppenleiter Dr. Henrik Junge arbeitet das System stabil bei Temperaturen um 60 Grad Celsius. Die Reaktion l\u00e4uft in einer L\u00f6sung ab, in der sich alle beteiligten chemischen Stoffe befinden: Wasserstoff und Bikarbonat sowie der Katalysator, der die Reaktion erst erm\u00f6glicht und im Prozess selbst nicht verbraucht wird. Im Fall der neuesten Publikation basiert er auf Ruthenium und ist kommerziell erh\u00e4ltlich. Am Ende enth\u00e4lt diese L\u00f6sung auch das neugebildete Formiat \u2013 den eigentlichen H2-Speicher.<\/p>\n\n\n\n Auch technisch ist das System gut zu steuern, sagt Dr. Sponholz, Forschungsleiter bei H2APEX: \u201eJe nachdem, mit welchem Druck ich den Wasserstoff in das System gebe, wird das Gas entweder an das Bikarbonat zu Formiat gebunden oder die Reaktion kehrt sich um und das Formiat gibt den Wasserstoff wieder frei.\u201c<\/p>\n\n\n\n Wasserstoff spielt eine Hauptrolle in alternativen Szenarien der Energieversorgung. Und als Speichermedien f\u00fcr eine k\u00fcnftige Wasserstoffwirtschaft werden u.a. Methanol, Ammoniak und Methan diskutiert. Ameisens\u00e4uresalze sind gegen\u00fcber diesen Speichermedien im Vorteil, was die Giftigkeit der Stoffe und den Energieverbrauch angeht. Formiat lie\u00dfe sich einfach in Kunststoffcontainern lagern und in Tanklastern transportieren. Henrik Junge sagt: \u201eIm Grunde wie Milch, Bier oder Diesel.\u201c<\/p>\n\n\n\n Zusammen mit dem Bikarbonat bildet das Formiat ein Energiesystem, das wie eine Batterie \u00fcber Wasserstoff be- oder entladen wird. Ein solches System eignet sich tats\u00e4chlich f\u00fcr den Einsatz vor allem im lokalen, etwa l\u00e4ndlichen Bereich. Dort kann Windkraft oder Solarenergie in Phasen, wo mehr Strom bereitgestellt als abgenommen wird, \u00fcber die Elektrolyse gr\u00fcnen Wasserstoff produzieren, der dann als Formiat gespeichert wird.<\/p>\n\n\n\n In der Kooperation von LIKAT und H2APEX geht es den Forschern u.a. darum, im Formiat m\u00f6glichst viel Wasserstoff unterzubringen. Beeinflusst wird dies durch Speicherdichte, L\u00f6slichkeit und \u201eMolarit\u00e4t\u201c des verwendeten Salzes, Eigenschaften, die wiederum von seinem \u201eGegenion\u201c abh\u00e4ngen. Denn Salze bestehen \u00fcblicherweise aus Ionen gegens\u00e4tzlicher Ladung, dem Kation und dem Anion.<\/p>\n\n\n\n Nach Tests einiger Kandidaten und Abw\u00e4gung der Vor- und Nachteile hat man sich f\u00fcr Kalium entschieden, sagt Dr. Peter Sponholz. Das Salz, das in der \u201eBatterie\u201c mit Wasserstoff beladen wird, hei\u00dft also pr\u00e4zise Kaliumbikarbonat. Nebenbei: Backpulver f\u00fcr die K\u00fcche enth\u00e4lt allermeist Natriumbikarbonat.<\/p>\n\n\n\n Der Prozess ist, darauf legen die Autoren Wert, CO\u2082-neutral. \u00dcblicherweise wird bei der R\u00fcckgewinnung von Wasserstoff ein Teil des Bikarbonats zu CO\u2082 zersetzt und freigegeben, erl\u00e4utert Carolin Stein. \u201eUnser System hingegen h\u00e4lt das CO\u2082 dauerhaft fest.\u201c So kann aus diesem Speichersystem reiner Wasserstoff gewonnen werden, welcher direkt, ohne weitere Aufreinigung, in einer Brennstoffzelle genutzt werden kann.<\/p>\n\n\n\n In ihrem NATURE COMMUNICATION<\/a>-Paper berichten die Autoren von 40 aufeinanderfolgenden Zyklen der Wasserstoffspeicherung und -abgabe \u00fcber einen Zeitraum von sechs Monaten. Unter Verwendung minimaler Mengen des Ruthenium-Katalysators<\/a> im ppm-Bereich produzierten die Chemiker mit ihrer Laboranlage 50 Liter Wasserstoff mit einer durchschnittlichen Reinheit von 99,5 Prozent.<\/p>\n\n\n\n Das Unternehmen H2APEX in Rostock-Laage verwendet u.a. diese Ergebnisse, um einen gr\u00f6\u00dferen Demonstrator zu bauen, wozu der Industriepartner auch das Technikum des Instituts nutzt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Wir \u00abbacken\u00bb uns einen Wasserstoffspeicher wie eine einfache Zutat wie Natron, die die Energiewende bef\u00f6rdert Noch immer suchen Forscher nach einem idealen Weg zur sicheren und stabilen Speicherung von Wasserstoff, dem Hoffnungstr\u00e4ger der Energiewende. Wie sich dieses fl\u00fcchtige und brennbare Gas gefahrlos und mit einfachen \u201eZutaten\u201c b\u00e4ndigen l\u00e4sst, dar\u00fcber berichten Forscher vom Leibniz-Institut f\u00fcr Katalyse […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":11042,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,10,9],"tags":[58,18,24,64,42,44,22,65,62,29,60,50,49,23],"class_list":["post-11040","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-allgemein","category-kultur-und-gesellschaft","category-wissenschaft-und-ethik","tag-analogie","tag-arbeit","tag-begriff","tag-dekarbonisierung","tag-identitaetsprinzip","tag-kontradiktionsprinzip","tag-philosophie","tag-positivismus","tag-quantenphysik","tag-relativismus","tag-seinsprinzipien","tag-sophismus","tag-trugschluss","tag-wahrheit"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11040","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11040"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11040\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11848,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11040\/revisions\/11848"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11042"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11040"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11040"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ifit.ch\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11040"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"https:\/\/ifit.ch\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/image-37.png\")
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40 Zyklen f\u00fcr einen klimaneutralen Prozess<\/h3>\n\n\n\n
K\u00fcnftiger Demonstrator am Technikum<\/h3>\n\n\n\n