"Künstliches Blatt" spaltet Wasser
Dank eines neuen Katalysators kann ein neuer Solar-Generator erstmals ohne Umweg über die Elektrolyse Wasser effizient in Wasserstoff und Sauerstoff umwandeln.
Der MIT-Forscher Daniel Nocera ist dem Ziel einer künstlichen Nachbildung der Photosynthese einen entscheidenden Schritt näher gekommen: Sein "künstliches Blatt" spaltet Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht ohne Umwege in Wasserstoff und Sauerstoff, die dann zur Erzeugung von Strom genutzt werden können. Das berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.
Die Konstruktion, die der MIT-Mann kürzlich auf der Jahrestagung der American Chemical Society vorgestellt hat, kombiniert eine handelsübliche Solarzelle mit Katalysatoren aus Kobalt und Nickel. Sie helfen bei der Spaltung der Wassermoleküle. Die 1 Quadratmeter große Zelle könne, unter Wasser gesetzt, genug Wasserstoffgas produzieren, um ein kleines Haus in einem Entwicklungsland 24 Stunden lang mit Strom zu versorgen, so Nocera.
Die von ihm verwendete Silizium-Dünnschichtzelle hat einen Wirkungsgrad von 7 Prozent, die an ihr stattfindende Umsetzung von Sonnenlicht in Wasserstoffgas 5 Prozent. Die natürliche Photosynthese könne hingegen nur 1 Prozent des Sonnenlichts in biologisch nutzbare Energie verwandeln, erläutert Nocera.
Zwar hat es bereits diverse Ansätze für eine künstliche Photosynthese gegeben. Die bisherigen Anordnungen waren jedoch entweder auf teure Edelmetalle als Katalysatoren angewiesen. Oder sie nahmen die Wasseraufspaltung in einem zweiten Apparat vor, für den die Solarzelle nur den Strom lieferte, was nicht sehr effizient und insgesamt teurer ist.
Noceras Kunststück ist, den Prozess mit billigen Katalysatoren geschafft zu haben. „Im Prinzip ist das nur ein Stück Silizium, das mit Katalysatoren überzogen ist“, erläutert der Physiker. "Wenn Sie es in Wasser legen, fängt es an, Wasserstoff und Sauerstoff zu produzieren."
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(bsc)
