Kat aus Kunststoff lässt Wasserstoff sprudeln
Wissenschaftler der schwedischen Universität Uppsala lösen viele Probleme der Photokatalyse
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Unterschiedliche Katalysatoren: Der neue färbt Wasser schwarz (Foto: P-Cat) |
Uppsala (pte002/16.02.2021/06:05)
Wasserstoff, von vielen Experten als Brenn- und Treibstoff der Zukunft angesehen, lässt sich künftig günstiger und umweltverträglicher durch Photokatalyse herstellen. Die Hauptarbeit übernimmt hierbei die Sonne. Sie infiltriert Wasser mit Licht, sodass es in Wasser- und Sauerstoff aufgespalten wird. Unumgänglich sind dazu Photokatalysatoren, die die Reaktion so beschleunigen, dass sich die Produktion lohnt. Sie haben jedoch Nachteile, sind entweder teuer oder bestehen aus umweltunverträglichen Materialien. Außerdem reagieren sie überwiegend auf ultraviolettes Licht. Das übrige Spektrum trägt wenig zur Effizienz bei.
[b]Neue Katalysatoren sind umweltneutral[/b]
Forscher an der Universität Uppsala https://www.uu.se/en in Schweden haben die Probleme gelöst. Sie entwickelten nanokleine Katalysatoren auf organischer Basis, also aus Kunststoff. Diese verteilen sich gleichmäßig im Wasser, sodass die begehrte Reaktion zur Herstellung von Wasserstoff im gesamten Volumen stattfindet. Dadurch verbessert sich die Ausbeute. Außerdem sind die Polymerpunkte umweltneutral.
[b]Alle Frequenzbereiche lassen sich nutzen[/b]
Der Katalysator, entwickelt unter der Leitung von Haining Tian, Assistenzprofessor für Physikalische Chemie an der Hochschule, besteht aus drei Wirkstoffen, Jeder katalysiert einen bestimmten Frequenzbereich des Sonnenlichts, was die Ausbeute weiter erhöht. Die P-Punkte (Das P steht für Polymer) sind im Gegensatz zu bisher eingesetzten Katalysatoren, die sich oft schon nach wenigen Stunden zersetzen und unbrauchbar werden, weitaus langlebiger. Nach 120 Stunden waren sie fast noch genauso effizient wie am Anfang.
[b]Kernenergie für den Energiewandel? [/b]
Der übliche Weg, grünen Wasserstoff zu erzeugen, ist die Elektrolyse unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Quellen, also aus Wind, Sonne und Wasser – oder Kernenergie, die Microsoft-Gründer Bill Gates für unerlässlich hält, wenn der Klimawandel gelingen soll. So berichtet es das Portal z-online. Ein Großteil des eingesetzten Stroms geht bei der Elektrolyse allerdings verloren. Deshalb kritisieren Puristen diese Technik. Er Wirkungsgrad bei der katalytischen Wasserspaltung ist zwar noch geringer. Doch die Sonne liefert ihre Energie kostenlos. Ohne Nutzung etwa zur Wasserspaltung trägt sie nur dazu bei, die Erde weiter aufzuwärmen.
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