12.12.2019
Diese Webseite verwendet Session-Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung dieser zu. Über den Button können Sie diesen Hinweis schließen.
Erklärung zum Datenschutz

16.12.2018

Innovation & Forschung

Innovatives Verfahren macht Wasserstoffproduktion günstiger

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) haben ein Material entwickelt, das sich nutzen lässt, um Wasser von Verunreinigungen zu befreien und es gleichzeitig in Wasser- und Sauerstoff aufzuspalten. Als Energiequelle dient in beiden Fällen das Licht der Sonne. Fotokatalyse nennt sich dieses physikalische Phänomen.

Innovatives Verfahren macht Wasserstoffproduktion günstiger
Die Wasserspaltung in der grafischen Darstellung.

Einem Team um Kyriakos Stylianou gelang das Kunststück mit einer Materialklasse, die faszinierende Eigenschaften hat, den MOFs, das sind Metall-organische Gerüste, die sowohl aus organischen Molekülen als auch aus anorganischen Bausteinen bestehen. Sie sind äußerst porös, lassen sich vielseitig nutzen und haben überraschende optische und elektronische Eigenschaften. Sie lassen sich beispielsweise nutzen, um Gase zu lagern oder zu spalten sowie zur Herstellung von Sensoren und eben für die Fotokatalyse.

Das MOF der Schweizer basiert auf dem anorganischen Material Nickelphosphid. Welche organischen Komponenten die Forscher eingefügt haben, sagen sie nicht. Das Material wird vom Sonnenlicht energetisch angeregt. Dadurch werden Elektronenpaare aus der äußeren Atomhülle herausgebrochen. Im Zuge der Bestrebungen, diese Löcher wieder zu stopfen, kommt es zu unterschiedlichen Reaktionen, beispielsweise zur Zerstörung von Verunreinigungen oder der Spaltung von Wasser.

Anzeige

Funktion mit Trinkwasser

Bisher ist eine Fotokatalyse nur möglich, wenn das Wasser ausreichend sauber ist. Der Prozess funktioniert beispielsweise mit Trinkwasser. Steht das nicht zur Verfügung, muss Wasser in einem ersten Schritt gereinigt werden, damit es sich im zweiten Schritt spalten lässt. Der jetzt mögliche Simultanbetrieb ist deutlich preiswerter. Der erzeugte Wasserstoff lässt sich zum Betrieb von Brennstoffzellen nutzen, die Strom und Wärme erzeugen, ohne die Umwelt zu belasten. Einziges Reaktionsprodukt ist Wasserdampf.

Die Reinigungswirkung haben die Forscher an Wasser demonstriert, in dem der Farbstoff Rhodamin B gelöst ist. Dieser dient in der Wissenschaft als Modell für organische Verunreinigungen. Das MOF der Schweizer kam damit gut zurecht. „Dieses edelmetallfreie fotokatalytische System bringt die auf Sonnenlicht basierende Technik ein Stück näher an die technische Nutzung heran“, sagt Stylianou. Außerdem beweise es das hohe Potenzial von MOFs im Bereich der Fotokatalyse.

Quelle: UD/pte
 

Related Posts

0 Kommentare

Ihr Beitrag

Antwort auf:  Direkt auf das Thema antworten

Netiquette

Unsere Verantwortung/Mitgliedschaften

Logo
Serverlabel
The Global Compact
Englisch
Gold Community
Deutsches Netzwerk Wirtschaftsethik
Caring for Climate

© macondo publishing GmbH
Alle Rechte vorbehalten.

 
Lasche