Innovation: Forscher produzieren grünen Treibstoff mit flüssigem Metall

Innovation: Forscher produzieren grünen Treibstoff mit flüssigem Metall

von Wolfgang Kempkens

Erstmals ist es gelungen, Wasserstoff aus Methan umweltfreundlich herzustellen. Das Verfahren arbeitet mit flüssigem Metall.

Wasserstoff scheint das ideale Medium für ein neues Zeitalter, in dem Energieverbrauch nicht mehr mit Schadstoffemissionen verbunden ist. Das Gas kann mit erneuerbaren Energien aus Wasser hergestellt werden und dann Autos antreiben oder in Gasturbinen wieder zu Strom werden. Bei der Herstellung von Wasserstoff wird allerdings viel Strom verbraucht. Oder der Wasserstoff wird aus Methan gewonnen - was auch nicht viel besser ist. Denn dabei wird das Treibhausgas Kohlendioxid in großen Mengen frei.

Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie und am Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS) in Potsdam greifen jetzt eine Technik auf, mit der sich aus Methan Wasserstoff und reiner Kohlenstoff gewinnen lassen. Die Entstehung von Kohlendioxid wird also vermieden. Das soll in einem sogenannten Flüssigmetall-Blasensäulenreaktor geschehen.

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Bei dem Apparat mit dem komplizierten Namen handelt es sich um ein zylinderförmiges Gefäß, gefüllt mit bis zu 1000 Grad heißem Metall. Das Methan wird am unteren Ende des Reaktors eingeblasen. Die feinen Bläschen bewegen sich durch das flüssige Metall bis an die Oberfläche. Unterwegs zerfällt das Methan, das aus einem Kohlenstoff- und vier Wasserstoffatomen besteht, in seine Bestandteile. Die Bläschen werden während dieses Prozesses aber nicht zerstört. Wenn sie die Oberfläche erreichen, zerplatzen sie. Kohlen- und Wasserstoff lassen sich getrennt einsammeln.

Erste Erfahrungen mit der Spaltung von Methan haben Forscher am amerikanischen Argonne National Lab vor zehn Jahren gesammelt. Es funktionierte, doch der Kohlenstoff setzte sich an der Wand des Reaktors ab, der statt mit flüssigem Metall mit heißem Gas gefüllt war. Der notwendige Reinigungsprozess war so aufwendig, dass die Amerikaner die Forschung einstellten.

Metallbad braucht wenig EnergieIn Karlsruhe verhindern die Bläschen ein vorzeitiges Entweichen des Kohlenstoffs. Möglicherweise lässt sich mit dieser Technik auch aus anderen Kohlenwasserstoffen wie Erdöl und Kohle Wasserstoff umweltverträglich gewinnen.

Noch in diesem Jahr soll der Reaktor in Betrieb genommen werden, der im Flüssigmetalllabor Kalla (Karlsruhe Liquid Metal Laboratory) errichtet wird. Die Vorarbeiten haben Professor Carlo Rubbia und Professor Alberto Abánades vom IASS geleistet. Rubbia, der viele Jahre das europäische Kernforschungszentrum Cern in Genf führte, sprach die nächsten Schritte am Donnerstag mit seinen Kollegen während eines Treffens in Karlsruhe ab.

„Dies ist ein wirklich zukunftsweisendes Experiment mit dem Ehrgeiz, fossile Energieträger zu nutzen, ohne dass CO2 frei wird“, sagte Rubbia in Karlsruhe. Befürchtungen, dass der Energieverbrauch zu groß ist, als dass das Verfahren irgendwann einmal wirtschaftlich wird, sind wohl unbegründet. Wenn das Metall seine Solltemperatur einmal erreicht hat, ist nur noch wenig Energie nötig, um sie zu halten. Vorausgesetzt, der Reaktor ist gut isoliert.

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