Wasserstoff aus Wasser und Sonnenlicht
Wissenschaftler der University of East Anglia haben einen Katalysator entwickelt, mit dessen Hilfe sich Wasser bei Bestrahlung mit Licht direkt in Wasserstoff und Sauerstoff spalten lässt.
Wissenschaftler der University of East Anglia haben einen Katalysator entwickelt, mit dessen Hilfe sich Wasser bei Bestrahlung mit Licht direkt in Wasserstoff und Sauerstoff spalten lässt.Thomas Nann und Kollegen beschreiben das Material in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie.
Das Katalysator-System besteht aus einer Goldelektrode, die mit Indiumphosphid-Nanopartikeln überzogen und mit einem Eisen-Schwefel-Komplex beladen wird. In Wasser getaucht und unter Bestrahlung mit Licht und einer relativ geringen elektrischen Spannung produziert dieses photoelektrokatalytische System Wasserstoff mit einer Rekord-Effizienz von 60 Prozent. Dieses Rekord-Ergebnis gilt allerdings nur unter Laborbedingungen, denn die Forscher bestrahlten ihre Proben mit ultraviolettem Licht. Umgerechnet auf das Sonnenspektrum dürfte der Wirkungsgrad des neuen Katalysators nur bei etwa drei Prozent liegen - Photovoltaik wandelt zur Zeit zwischen 15 und 20 Prozent des einfallenden Lichtes in Strom.
An der künstlichen Photosynthese wird seit den frühen 1970er Jahren intensiv geforscht - seit der damalige Doktorand Akira Fujishima 1967 entdeckt hatte, dass Titandioxid Wasser unter Lichteinfluss spaltet. 1974 entdeckte der Chemiker Thomas Meyer dann, dass sich auch Ruthenium-Komplexe als Katalysatoren für die künstliche Photosynthese eignen. Doch beide Methoden erwiesen sich als nicht wirklich praktikabel: Titandioxid absorbierte nicht genügend Sonnenlicht; die Ruthenium-Komplexe zerfallen im Laufe der Zeit. Ende 2008 erregte der MIT-Chemiker Daniel Nocera viel Aufsehen mit einem Katalysator aus Kobalt-Phosphat; bislang konnte auch Nocera allerdings keine Energiequelle auf der Basis seiner Entdeckungen zeigen. (wst)
