Labo Online - Analytic, Labortechnik, Life Sciences
Home> Analytik> Materialprüfung>

Effizientere Herstellung von Wasserstoff - Neue Membran für die Wasserstoffproduktion

Effizientere Herstellung von WasserstoffNeue Membran für die Wasserstoffproduktion

Die alkalische Elektrolyse von Wasser gilt als erfolgversprechende Methode zur Wasserstoffherstellung. Bislang mangelte es jedoch an effizienten Membranen, die die entstehenden Gase Wasserstoff und Sauerstoff trennen. Einen solchen Gas-Separator hat ein Team der Ruhr-Universität Bochum nun entwickelt. Er übertrifft die bislang verfügbaren Membranen in vielen Eigenschaften.

sep
sep
sep
sep
MEMBRASENZ-Team

Was eine Membran für die alkalische Wasserelektrolyse leisten muss
Für die alkalische Elektrolyse von Wasser werden zwei Elektroden in eine Lauge eingebracht; an einer entsteht Wasserstoff, an der anderen Sauerstoff. Die Elektroden sind durch eine Membran voneinander getrennt.

Strom fließt von der einen Elektrode zur anderen; gleichzeitig bewegen sich Ionen durch die Membran, um Konzentrationsunterschiede auszugleichen. Eine ideale Membran muss zwei Dinge gewährleisten: Sie muss undurchlässig für Gase sein, damit Sauerstoff und Wasserstoff sich nicht vermischen. Gleichzeitig sollte sie gut durchlässig für Ionen sein, um die Ausgleichsströme nicht zu behindern; das senkt den Energiebedarf bei der Wasserstoffherstellung. Die Bochumer Membran vereint die beiden Eigenschaften.

Anzeige

Bochumer Membran übertrifft Asbest und Produkte der Konkurrenz
Früher wurde Asbest als Membran verwendet. „Seit dem Verbot von Asbest als Gas-Separator in der Wasserelektrolyse kämpfen die Hersteller mit der Schwierigkeit, eine hochwertige Alternative zu finden", sagt Dr. Fabio La Mantia, Leiter der Nachwuchsgruppe „Semiconductors & Energy Conversion".

Andere auf dem Markt verfügbare Membranen bieten entweder eine hohe Ionenleitfähigkeit oder eine gute Gasbarriere, aber nicht beides. Der Schlüssel zum Bochumer Erfolg war die Zusammenarbeit von La Mantia, Experte auf dem Gebiet der Batterieforschung, und Dr. Jelena Stojadinovic, Expertin für Wasserelektrolyse. „Wir haben Resultate aus der Batterieforschung auf das Gebiet der Wasserelektrolyse übertragen - ein Potenzial, das bislang brach lag", so La Mantia. „Unsere Gas-Separatoren übertreffen sowohl das gesundheitsgefährdende Asbest als auch die Produkte der Konkurrenz im Hinblick auf Ionenleitfähigkeit, Gasdichte, chemische, mechanische und thermische Widerstandsfähigkeit sowie die Kosteneffizienz." Die Membran besteht aus einem neuen Kompositmaterial; dessen Zusammensetzung ist ein Betriebsgeheimnis des Bochumer Teams.

Im Januar 2015 belegten Stojadinovic und La Mantia beim „KUER-Wettbewerb" des NRW-Umweltministeriums den ersten Platz.

Weitere Informationen:
Dr. Fabio La Mantia
Nachwuchsgruppe „Semiconductors & Energy Conversion"
Fakultät für Biochemie und Chemie der Ruhr-Universität
44780 Bochum
E-Mail: fabio.lamantia@rub.de

Anzeige
Diesen Artikel …
sep
sep
sep
sep
sep

Weitere Beiträge zum Thema

Bochumer Forscher im Labor

Wasserstoffbrückenbindung in EnzymenProteinumfeld macht Katalysator effizient

Biokatalysatoren sind große Proteinmoleküle. Die eigentliche Reaktion findet dabei nur an einem kleinen Herzstück statt; der Rest spielt aber auch eine Rolle.

…mehr
Energiewende: Wasserstoff in organischer Trägerflüssigkeit speichern

EnergiewendeWasserstoff in organischer Trägerflüssigkeit speichern

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem das Speichern von Wasserstoff in einer Trägerflüssigkeit mit deutlich weniger Aufwand gelingt.

 

…mehr
Power-to-Liquid: Synthetischer Kraftstoff aus Sonnenenergie und Luft-CO<sub>2</sub>

Power-to-LiquidSynthetischer Kraftstoff aus Sonnenenergie und Luft-CO2

Die ersten 200 Liter synthetischen Kraftstoff aus Sonnenenergie und dem Kohlenstoffdioxid der Luft über den Weg der Fischer-Tropsch-Synthese hat nun das Projekt Soletair hergestellt. An dem Projekt sind die Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie Ineratec und finnische Partner beteiligt.

…mehr
Martin Winkler und Thomas Happe

Mechanismus aufgeklärtWie Enzyme Wasserstoff produzieren

Jahrelang hatten Forscher angenommen, dass es bei der Wasserstoffproduktion einen hoch instabilen Zwischenzustand geben müsse. Nachweisen konnte ihn niemand – bis jetzt.

…mehr
Wasserstoff und Metabolismus: Evolution eines bakteriellen Enzyms in Grünalgen

Wasserstoff und MetabolismusEvolution eines bakteriellen Enzyms in Grünalgen

Grünalgen produzieren Wasserstoff, einen potenziellen Energieträger der Zukunft. Aber wie sind sie eigentlich an die Enzyme dafür gekommen?

 

…mehr
Anzeige

Bildergalerien bei LABO online

Anzeige

Jetzt den LABO Newsletter abonnieren

LABO Newsletter abonnieren

Der kostenlose LABO Newsletter informiert Sie wöchentlich über neue Produkte, Lösungen, Technologietrends und Innovationen aus der Branche sowie Unternehmensnachrichten und Personalmeldungen.

Anzeige
Anzeige

Mediaberatung