"Direktelektrolyse": Forscher produzieren Wasserstoff aus Luftfeuchtigkeit
Wo soll das Wasser für die Wasserstoffproduktion herkommen? Aus der Luft, meinen Forscher, die ein "Direktelektrolysemodul" entwickelt haben.
Der Prototyp eines "Direktelektrolysemoduls".
(Bild: Jining Guo u. a.)
Wissenschaftler der University of Melbourne und der University of Manchester haben gemeinsam eine experimentelle Mini-Anlage entwickelt, die Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft extrahiert und zur Produktion von grünem Wasserstoff nutzt. Wie das Forscherteam beschreibt, wird kein zusätzliches Wasser gebraucht. Die nötige Energie für den Prozess liefern eine Windturbine oder ein Solarmodul.
Das Ziel der Forschungsarbeit des Wissenschaftsteams sei es gewesen, Wasserstoff zu produzieren, ohne dabei auf die teure Zufuhr von Frischwasser angewiesen zu sein, wie die Forscherinnen und Forscher in ihrem in Nature Communications veröffentlichten Paper "Hydrogen production from the air" schreiben.
Kleine Windturbine als Energiequelle
Das gelingt demnach mit ihrem "Direktelektrolysemodul", bei dem schwammartige Materialien für die Elektroden verwendet werden. Das Material ähnelt Kieselgel, das in Feuchtigkeitsabsorptionspaketen genutzt wird, wie sie etwa in Elektronikverpackungen zum Einsatz kommen, um Geräte vor Feuchtigkeitsschäden zu schützen.
(Bild: Jining Guo u. a.)
Das damit eingefangene Wasser wird dann in eine Kammer geleitet und für den Elektrolyseprozess verwendet. Nach Angaben der Wissenschaftler sei der Schlüssel zum Erfolg gewesen, dass die Elektroden ständig der Umgebungsluft ausgesetzt sein können. Als Energiequelle nutzt das Forscherteam eine kleine Windturbine. Der bei der Elektrolyse entstehende Sauerstoff wird freigesetzt, der Wasserstoff aufgefangen.
Dabei gelang es, bis zu zwölf Tage am Stück ununterbrochen Wasserstoff zu produzieren. Um die Standfestigkeit zu überprüfen, ließen sie das "Direktelektrolysemodul" acht Monate lang laufen. Nach Angabe der Wissenschaftler reiche eine Luftfeuchtigkeit von lediglich 4 Prozent aus, um Wasserstoff herstellen zu können.
Prinzipiell sei auch eine Skalierung der Anlage machbar, um so viel Wasserstoff herstellen zu können, um damit ein Haus zu heizen. Der jetzige Prototyp sei zwar klein, könne aber im Maßstab vergrößert werden. Bei Bedarf ist es auch möglich, einzelne Module miteinander zu verbinden, um den Ertrag zu steigern.
(olb)