Elektrolyseur mit Stromspeicher-Funktion realisiert

Mit Solarstrom lässt sich Wasserstoff umweltverträglich erzeugen und Strom für eine spätere Nutzung auch speichern. Aus diesen zwei Paar Schuhen haben US-Forscher der University of California jetzt eines gemacht - und einen Elektrolyseur entwickelt, der Wasserstoff produziert und gleichzeitig einen Teil des Stroms in einem Superkondensator aufbewahrt.

Der Elektrolyseur spaltet Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff auf. Die beiden Forscher Richard Kaner and Maher El-Kady haben eine dritte Funktion hinzugefügt. Diese drei Elektroden können beides: Strom speichern und Wasserstoff erzeugen. Die Experten haben Elektroden entwickelt, die ohne teure Edelmetalle auskommen. Ihnen genügen Nickel, Eisen und Kobalt.

So lässt sich die Produktion von Wasserstoff, der heute noch zu 95 Prozent aus Erdgas gewonnen wird, deutlich verringern. Das könnte den Weg für einen massenhaften Einsatz von Fahrzeugen ebnen, deren Motoren mit Wasserstoff betrieben werden, meinen die beiden Wissenschaftler. Diese Art der Wasserstoffproduktion sorgt für hohe Emissionen an Kohlendioxid, das maßgeblich für den Klimawandel verantwortlich gemacht wird.

Nanotechnik ist der Schlüssel

Die Elektroden aus kostengünstigen Werkstoffen sind so effektiv, weil sie dünn sind. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist 1000 Mal dicker. Das bedeutet, sie haben eine große Oberfläche, die in Kontakt mit dem Wasser gerät. Das bedeutet einen höheren Wirkungsgrad. Die verwendete Nanotechnik sorgt zudem für eine hohe Kapazität der Supercaps.

Der Prototyp passt in eine Hand und hat eine eher geringe Wasserstoffproduktion und Stromspeicherfähigkeit. Es ist aber kein Problem, größere Einheiten herzustellen, da die verwendeten Werkstoffe billig sind. Menschen benötigen Treibstoff, damit ihre Autos fahren, und Strom, um die elektrischen Geräte daheim zu versorgen. Jetzt kann man mit einem einzigen Gerät beides erzeugen. Das Hybridsystem lasse sich auch nutzen, um Strom zwischenzuspeichern, der bei intensiver Sonneneinstrahlung und starkem Wind oft im Übermaß produziert wird. Ganz nebenbei würde dann noch Wasserstoff hergestellt.

http://ucla.edu