Wasserstoffproduktion preiswert und einfach
Wasserstoffproduktion preiswert und einfach

Mehr oder weniger durch Zufall haben Forscher an der ETH Lausanne, rund um Xile Hu vom Labor für anorganische Synthese und Katalyse der EPFL eine Entdeckung gemacht, die die Herstellung von Wasserstoff revolutionieren kann. Durch diese revolutionäre Entdeckung könnte Wasserstoff für die Zukunft zu einem der wichtigen Energielieferanten vielleicht sogar zu einem Benzinersatz werden. Die Wasserstoff Herstellung basiert auf dem Aufspalten von Wasser mittels elektrischem Strom. Hier wird Platin als Katalysator genutzt, um die ansonsten eher langsame Reaktion zu beschleunigen. Während eines Experiments stieß das Team um Xile Hu nun auf einen effizienteren Katalysator, der die Wasserstoff Produktion kostengünstiger und einfacher gestalten kann. Bei dieser Zufallsentdeckung handelt es sich um ein Molybdän Sulfid, das in der Wasserstoffproduktion als Katalysator fungieren soll. Dieser Zufall könnte zu den 10 Alternativen zur Atomenergie eine weitere Möglichkeit alternativer Energie bringen.


Molybdän Sulfide bringen weitere Vorteile bei der Wasserstoffproduktion

Einer der Vorteile, die ein Molybdän Sulfid als Katalysator in der Wasserstoffproduktion bringt, ist die Häufigkeit, in der dieses Material auf der Welt zur Verfügung steht. Der Einsatz der amorphen Molybdän Sulfide als Katalysator, während des als Elektrolyse bezeichneten Verfahrens zur Herstellung von Wasserstoff, birgt noch weitere Vorteile in sich. So sind sie als stabil zu bezeichnen und sind in neutralem, basischem oder saurem Wasser einsetzbar. Bei den amorphen Molybdän Sulfiden als Katalysator ist die Geschwindigkeit höher in der der Wasserstoff während der Elektrolyse gewonnen wird, als bei von den Kosten her vergleichbaren Katalysatoren. Die Entdeckung wurde bereits als internationales Patent angemeldet. Durch diese Zufallsentdeckung sind für die Zukunft diverse weitere Verwendungsmöglichkeiten für den bald kostengünstig produzierbaren Wasserstoff denkbar. Diese Katalysatoren wären sicherlich auch geeignet, die Entwicklung der künstlichen Blätter, die ebenfalls Energie aus Wasserstoff liefern, zu unterstützen.


Für die Zukunft lassen sich aufgrund der Zufallentdeckung viele Entwicklungen erwarten

Als nächsten Schritt denkt man über einen Prototyp nach, der mithilfe von Sonnenenergie die Wasserstoffproduktion möglich machen soll. Ebenso will man nun herausfinden, worauf das Phänomen der amorphen Molybdän Sulfide als Katalysatoren basiert. So kann der Wirkungsgrad und die Effizienz der Katalysatoren aus diesem Material vielleicht noch weiter optimiert werden. Sollte diese gelingen, kann Wasserstoff vielleicht als Zwischenspeicher für alternativ erzeugte Energien genutzt werden. Auch Antriebe, die auf Sonnenenergie und Wasserstoff basieren, sind dann als Trend für die Zukunft denkbar. So bleibt anzuwarten, wie sich diese Entwicklung und Forschung weiter gestaltet und welche Veränderungen sie für die Zukunft bringen wird. Schon lange wird an Möglichkeiten geforscht, Alternativen zu Benzin als Antrieb für Autos zu entwickeln. Die Berichte zum Motorrad, das mit Sauerstoff angetrieben wird oder die Forschung nach Benzin, das aus Luft gewonnen wird, belegen diese Anstrengungen.

Quelle & Bild:  sciencedaily

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1 Kommentar

  1. KLAAR

    9. April 2012 at 18:09

    Es erfolgt eine thermische > chemische Wasserzerlegung. Wasser wird dabei durch Einwir-kung der dem Elektroplasma innewohnenden Wärmeenergie in seine Bestandteile Wasser-stoff und Sauerstoff zerlegt. Das dabei entstehende Knallgasgemisch wird als Brennstoff verwendet.

    Knallgaserzeugung mit Mikro Aluminium

    Ich bin Österreicher, lebe in Thailand und bemühe mich seit Jahrzehnten um eine wirtschaft-lich tragfähige, somit nicht auf Elektrolyse aufbauende, Methode einer ‘on demand’ Knall-gasgewinnung. Im September 2011 habe ich in diesem Zusammenhang zwei Neuerungen (Innovationen) zum Patent angemeldet. Darüber möchte ich Sie informieren.
    Die Erste Neuerung ist ein „ Zündungsinjektor“

    Der zum Patent angemeldete Zündungsinjektor ist nichts anderes als eine handelsübliche, aber entsprechend umgebaute Zündkerze. Eine Zündkerze, bei der die Mittelelektrode durch eine Röhre ersetzt wurde. Durch die Außenhaut dieser Röhre fließt nach wie vor, so wie in jeder heute gebräuchlichen Zündkerze auch, der Hochspannungsstrom (etwa 10’000 bis 20’000 Volt je nach Zündungsanlage) zum Minus Pol, es entsteht dort ein Elektroplasma, der Zündfunke.

    Die Neuerung besteht darin, daß durch die Röhre in der Mittelelektrode, egal welcher jeweili-ge Brennstoff verwendet wird, (somit auch Benzin etc.) dieser unmittelbar direkt in den Zünd-funken, das Elektroplasma, eingespritzt wird. Eine weit besser Nutzung der im jeweiligen Brennstoff enthaltene thermischen Energie ist die Folge und führt dadurch zu einer ehebli-chen Absenkung der jeweiligen Brennstoffkosten.
    Die Zweite Neuerung ist die Verwendung eines neuartigen Brennstoffs zur Knallgas-gewinnung

    Als Brennstoff dient eine Wasserdispersion von 97% Wasser und ca. 3% Aluminium und einigen geringfügigen Zusatzstoffen. Alles in allen, sind es völlig problemlose Materialien. Im Alltag kennen wir Aluminium als langlebiges, rostfreies Material. Chemisch gesehen ist es jedoch eines der unedelsten und damit reaktionsfreudigsten Metalle. In Kontakt mit Wasser entreißt es den H2O Molekülen sofort den Sauerstoff und setzt Wasserstoff und Energie frei. Dies bleibt uns jedoch meist verborgen, da das blanke Metall an der Luft sofort mit Sau-erstoff reagiert und sich mit einer dünnen Oxidschicht überzieht, die alle weiteren chemischen Reaktionen stoppt.

    Verkleinert man Aluminium bis zu einem Durchmesser von einem Tausendstel Millimeter, (seit Jahrzehnten industriell durchgeführt) so spricht man von „Mikro“ µ Aluminium (µ Al). Bei µ Al ist auch die Oxidschicht nur noch mehr sehr dünn und bricht daher dementsprechend schneller auf. Mikro-Aluminium (µ Al) reagiert bereits bei Temperaturen, unter 1.000° C, mit Wasser. Ein elektrischer Lichtbogen (Elektro Plasma) hat diese bzw. eine höhere Temperatur und stellt so die benötigte Energie für das Aufbrechen der Oxidschicht von µ Al bereit. Beim zwangsweisen Durchgang dieser Wasserdispersion durch den ebenfalls zum Patent angemeldeten Zündungsinjektor (erste Neuerung) entsteht dort im Elektroplasma (Zündfun-ken) spontan folgende chemische Reaktion:

    Aus 2 Molekülen Aluminium und 3 Molekülen Wasser entstehen Aluminiumoxid und 3 Mole-küle Wasserstoff. Mikro-Aluminium reagiert sehr heftig mit Wasser, es ‘rostet’ quasi blitz-schnell, es zieht den Sauerstoff aus dem Wasser und bildet Aluminiumoxid.

    Für Chemiker hier die Formel:
    Aus 2 AI + 3 H2O > entsteht > AI2O3 (Aluminiumoxid = Tonerde) + 3 H2

    Der für das Knallgas nötige Sauerstoffanteil wird aus der Umgebungsluft (Ansaugluft) ent-nommen.
    Die chemische Energie dieses Knallgasgemischses wird durch Zündung als mechanische Antriebsenergie für den Betrieb einer Verbrennungsmaschine (Ottomotor und/oder Turbine) genutzt. Der Betrieb einer Heizungsanlage ist ebenfalls möglich. Als Abgas entsteht, durch Rekombination, umweltfreundlicher Heißwasserdampf mit einem (ausfilterbaren) etwa 3%igen Anteil an Tonerde.

    Die absolute Neuerung bei diesen Verfahren besteht darin, daß die jeweils notwendige Menge Knallgas zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine direkt im Verbrennungsraum erzeugt und dort anschließend außerhalb eines besonderen Regel- oder Zwischenlage-rungsbedarfs sofort verbraucht wird.

    Umweltaspekte; Schlußbetrachtung

    Die nicht entzündlichen Ausgangsstoffe der Wasserdispersion wie Wasser, Aluminium und Luft sind vollkommen ungefährlich und somit auch in jedem Kfz transportierbar. Die notwen-dige Menge Knallgas wird direkt im Verbrennungsraum ‘on demand’ erzeugt und dort an-schließend sofort verbraucht.

    Das Verfahren hat auch noch den äußerst angenehmen Nebeneffekt, daß kaum verunreinig-ter Wasserdampf die Verbrennungskraftmaschine verläßt. Durch die Abkühlung des Dampfs kondensiert dieser zu Wasser und wenn gewünscht, kann das Kondensat zumindest teilweise in den Brennstoff Vorratsbehälter rückgeleitet werden wodurch nur ein geringerer Nach-füllbedarf an Wasser entsteht.

    Das industriell bis heute ungelöste Problem einer Wasserspaltung war und ist die Abtrennung des Wasserstoffes und Sauerstoffes unter Prozeßbedingungen und damit insbesondere die Vermeidung der Rekombination. Im vorliegenden Verfahren ist diese Rekombination, nach der Explosion, ausgesprochen erwünscht. Im Wasser ist die positive Energie des hoch explosiver Wasserstoffs enthalten, die durch Knallgas Verbrennung mittels des im Wasser selbst enthalten Sauerstoffs bzw. dem Sauerstoffanteils der Luft, genutzt wird.

    Die originalen Patentanmeldungen sind als kostenloser Download auf der Website http://www.new-energypedia.com veröffentlicht.

    Kontakt: patent@new-energypedia.com

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