Energie aus Wasser

News: Energie aus Wasser

Eine saubere, nicht versiegende Energiequelle ist schon lange das Ziel intensiver Forschung. Denn sowohl fossile Brennstoffe als auch Kernenergie bringen Nachteile für die Umwelt mit sich. Wasserstoff hingegen verbrennt zu reinem Wasser. Daher beschäftigen Wissenschaftler sich damit, ihn durch Bestrahlung mit einfachem Licht aus der im Überfluss vorhandenen Flüssigkeit zu gewinnen. Mit Photokatalysatoren war das bisher zwar schon möglich - aber nur unter hohem Energieaufwand. Japanische Chemiker haben nun einen neuen Katalysator entwickelt, dem sie nur wenig Energie zuführen müssen.

Der Energieverbrauch auf der Erde steigt stetig weiter – besonders in den so genannten Entwicklungsländern ist ein großer Zuwachs zu erwarten. Daher suchen Forscher nach einer sauberen Energiequelle, die möglichst lange nicht versiegt. Wasserstoff erfüllt die Grundvoraussetzungen: Er verbrennt zu reinem Wasser und lässt sich umgekehrt aus der Flüssigkeit auch gewinnen.

Bisher gab es jedoch entscheidende Probleme bei der Herstellung von Wasserstoff. In Gegenwart von Photokatalysatoren spaltet Licht Wasser, allerdings muss es ultraviolettes Licht sein, also mit hohem Energiegehalt. Es gibt auch Ausnahmen: Wolframoxid sowie eine Mischung aus Platin und Cadmium-Sulfid katalysieren die Reaktion schon mit sichtbarem Licht. Doch sie erfordern eine ganze Reihe von Zusätzen und sind zudem giftig.

Die Forschergruppe um Akihiko Kudo und Masahiko Sekizawa der Science University of Tokyo hat jetzt einen neuen Katalysator entwickelt. Mit Nickel dotiertes Zink-Sulfid ermöglicht ebenfalls bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht die Produktion von Wasserstoff. Die Chemiker haben ihren Katalysator in wässriger Kaliumsulfat- oder Natriumsulfitlösungen fein verteilt, die sich in einen geschlossenen Kreislauf befanden. Dieses System haben sie mit einer Xenonlampe bestrahlt, die eine Leistung von 300 Watt hatte. Mittels Gaschromatographie bestimmten die Wissenschaftler, wieviel Wasserstoff entstand.

Selbst ohne Zusätze wie Platin produzierten die Wissenschaftler 280 Mikromol Wasserstoff pro Stunde. Schon früher hatten Kudo, Sekizawa und ihre Mitarbeiter Photokatalysatoren hergestellt. Im Gegensatz zu diesen korrodiert die Zink-Verbindung aber kaum und ist chemisch sowie thermisch stabil.

Als nächstes wollen die Forscher die prozentuale Zusammensetzung so verändern, dass ihr Katalysator über das ganze Sonnenspektrum hinweg aktiv ist. Damit hätten sie das Potential, eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle anzuzapfen.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 20.6.2000
"Die kälteste Brennstoffzelle der Welt"
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