Stelle Wasserstoff aus Borhydrid her

Stelle Wasserstoff aus Borhydrid her

Innerhalb weniger Jahre könnten Laptops und andere stromfressende tragbare Geräte auf langlebigen, leicht aufladbaren Brennstoffzellen laufen, basierend auf einer sicheren und praktischen neuen Art der Speicherung und Freisetzung von Wasserstoff.

Der Chemiker Don Gervasio und seine Kollegin Sonja Tasic, beide an der Arizona State University in den USA, wollten eine Brennstoffzelle entwickeln, die mehr Strom für ihr Gewicht als die besten Batterien erzeugt und auch bei Raumtemperatur arbeiten würde.

Gervasios Lösung bestand darin, die alkalische Verbindung Borhydrid zu verwenden. Eine 30% ige Lösung von Borhydrid in Wasser enthält tatsächlich ein Drittel mehr Wasserstoff als das gleiche Volumen an flüssigem Wasserstoff.

"Der Unterschied ist, dass das Borhydrid Raumtemperatur hat und stabil, ungiftig und kostengünstig ist", sagt Gervasio.

Die Borhydridlösung setzt ihren Wasserstoff frei, wenn dieser über einen Rutheniumkatalysator fließt. Der Wasserstoff passiert eine Membran und verbindet sich mit Sauerstoff in der Brennstoffzelle, wodurch Elektrizität und Abwasser erzeugt werden.

Theoretisch könnte dies eine Energiedichte von bis zu etwa 2200 Wattstunden pro Liter Gervasio erreichen, verglichen mit 200 Wattstunden pro Liter für eine Lithium-Polymer-Batterie.

"Bei gleicher Größe und Gewicht können Sie viel mehr Strom produzieren, so dass Ihr Laptop oder Camcorder viel länger läuft", sagt er.

Gervasios frühe Systeme gerieten jedoch in Schwierigkeiten, als die Wasserstoff erzeugenden Zellen mit unlöslichem Boroxid verstopft wurden. Sein Team suchte nach etwas, das Boroxid auflösen würde und fand es in einem weit verbreiteten Material: Ethylenglykol, auch bekannt als Frostschutzmittel. Das Ethylenglykol hatte auch keinen Einfluss auf die Wasserstofferzeugung.

Die Forscher können den Wasserstoffgenerator jetzt auf einer 15% igen Lösung von Borhydrid betreiben, auf halbem Weg zu ihrem Ziel einer wirklich kraftvollen 30% igen Lösung. "Durch die Verwendung dieses Additivs haben wir den Wasserstoffspeicher auf etwa 600 nutzbare Wattstunden pro Liter erhöht, was zwei- bis dreimal so gut ist wie bei jeder Batterie", sagt Gervasio. "Wir haben die halbe Strecke hinter uns."

Gervasio erkennt, dass es zwischen seinem Prototyp und einer preisgünstigen, serienmäßigen Batterie in Batteriegröße immer noch viele Schritte gibt. Dennoch glaubt er, dass sie innerhalb von fünf Jahren in stromhungrigen Geräten wie Laptops, Camcordern und Radios auftauchen könnten.

Gervasio enthüllte Details des Prototypsystems am 232. American Chemical Society National Meeting in San Francisco, USA, am Dienstag.

Loading ..

Recent Posts

Loading ..