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Elektrochemie: Platin bekommt Konkurrenz

Elektrolytisch erzeugter Wasserstoff ist ein viel­seitig nutzbarer Energieträger. Der für den Prozess meist verwendete Platinkatalysator macht das Verfahren allerdings teuer. Neue Reaktions­beschleuniger sollen weniger kosten und auch im industriellen Maßstab funktionieren.
Detailaufnahme von Niobsulfid im Rasterelektronenmikroskop. Das geschichtete Material katalysiert die elektrolytische Wasserstoffherstellung genauso effizient wie Platin.Laden...

Am 8. Mai 2016 haben Solarzellen und Windkraftwerke so viel Strom produziert, dass die Preise an der Leipziger Strombörse ins Negative fielen – die Erzeuger mussten den Abnehmern also Geld zahlen. Um solche mit der Energiewende zunehmenden Leistungsspitzen abzupuffern, braucht es effektive Energiespeicher.

Viele Wissenschaftler setzen dabei auf die Elektrolyse: Strom spaltet flüssiges Wasser an zwei Elektroden in gasförmigen Wasserstoff und Sauerstoff. Ersteren kann man als Energieträger für unterschiedliche Zwecke ver­wenden. Das Gas lässt sich etwa in das vorhandene Erdgasnetz einspeisen – entweder direkt oder nachdem es in Methan umgewandelt wurde – und als Rohstoff für die chemische Industrie nutzen. Außerdem gibt es bereits Testanlagen für die so genannte reversible Elektrolyse. Dort gewinnen die Betreiber Wasserstoff mittels regenerativer Energie, komprimieren diesen und lagern ihn in Tanks. Später versetzen sie den Wasserstoff in einer Brenn­stoffzelle wieder mit Sauerstoff, um Strom zu produzieren.

So attraktiv Wasserstoff für solche Prozesse sein mag, billig ist die Elektrolyse nicht. Denn damit die Wasserspaltung schnell und effizient abläuft, bringen die Forscher Reaktionsbeschleuniger an den Elektroden an, so genannte Katalysatoren. Der für die Wasserstofferzeugung bisher beste Katalysator besteht aus teurem Platin ...

November 2017

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft November 2017

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