Energiespeicher: Dieser Film erzeugt Wasserstoff mit Solarenergie

Energiespeicher: Dieser Film erzeugt Wasserstoff mit Solarenergie

von Wolfgang Kempkens

Schweizer Forscher haben einen hauchdünnen Wolframfilm hergestellt, um mit diesem Wasserstoff zu gewinnen.

Wasserstoff wird als Energieträger immer wichtiger. Mit zu viel produziertem Windstrom lässt er sich aus Wasser herstellen und später wieder zur Stromgewinnung nutzen.

Der dazu notwendige Vorgang, die Elektrolyse, ließ sich bislang kaum umgehen. Das soll sich nun ändern, mit Hilfe von Sonnenlicht. Dass dies möglich ist, wissen Forscher schon länger. Allerdings ist die Ausbeute zu gering und die benötigten Katalysatoren - Edelmetalle wie Platin - sind zu teuer.

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Jetzt haben Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne allerdings einen Weg gefunden, Solarzellen für die Direktproduktion von Wasserstoff herzustellen, die ohne teure Werkstoffe auskommen und dazu noch einen relativ hohen Wirkungsgrad haben. Sie setzen mit Wolfram-Diselenid ein Material ein, das schon länger im Verdacht steht, Sonnenlicht effektiv in Wasserstoff umsetzen zu können.

Den Schweizern ist es jetzt gelungen, das Material mit einer raffinierten Technik unvorstellbar dünn und absolut gleichmäßig auf Kunststoff abzuscheiden. Die Schicht ist nur so dick wie ein einziges Molekül. In Fachkreisen heißen derart dünne Schichten 2D-Materialien; und diese haben oft überraschende Eigenschaften. Bei Wolfram-Diselenid ist es die Fähigkeit, Wasser in seine Bestandteile Wasser- und Sauerstoff aufzuspalten, wenn Sonnenlicht die nötige Energie liefert.

Noch nicht wirtschaftlich nutzbar

Kevin Sivula, Professor und Spezialist für Nanostrukturen an der Lausanner Hochschule, dessen Team die Zellen entwickelt hat, glaubt allerdings, dass sich der Wirkungsgrad des Prozesses noch deutlich verbessern lässt. Mit einem einzigen Prozent ist er noch weit von der Wirtschaftlichkeit entfernt, allerdings besser als bei Zellen, die das gleiche Material, jedoch eine andere Beschichtungstechnik nutzen.

Der in den USA geborene Sivula ist sicher, dass sich sein Verfahren industrialisieren lässt. Es ist vergleichbar mit dem Bedrucken von Papier. Sivula hat bereits mit einer Reihe von anderen Katalysatoren zur Wasserspaltung experimentiert, etwa mit Hematite, einer speziellen Form des Eisens, oder Iridiumoxid.



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