Forscher ebnen Weg für Brennstoffzellen-Autos
Neuer Katalysator der Hong Kong Polytechnic University - Ammoniak im Tank liefert Wasserstoff
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Molly Mengjung Li: Forscherin ebnet Weg zu Brennstoffzellen-Autos (Foto: polyu.edu.hk) |
Hongkong (pte002/13.10.2025/06:05)
Die bei Fahrern von Stromern grassierende Reichweitenangst lässt sich ohne Zugeständnisse bei der Umweltverträglichkeit durch das Ersetzen von Akkus durch Brennstoffzellen kurieren. Forscher der Hong Kong Polytechnic University wollen das Gas in Form von flüssigem Ammoniak in die Tanks füllen. Dazu reicht ein relativ geringer Druck von weniger als zehn bar. Soll Wasserstoff in reiner Form wirtschaftlich transportiert werden, braucht es bisher einige 100 bar oder eine Temperatur von minus 253 Grad Celsius.
Neuer Kat für die Spaltung
Allerdings muss es an Bord der Fahrzeuge ein Gerät geben, das Ammoniak in Wasserstoff umwandelt, der für den Betrieb der Brennstoffzelle benötigt wird, und Stickstoff enthält, der in die Umwelt entlassen werden kann ohne diese zu schädigen. Dieses Element ist ohnehin Hauptbestandteil von Luft. Doch die Spaltung gestaltet sich schwierig. Jetzt haben die Forscher eine Lösung gefunden. Sie präsentieren einen Katalysator auf der Basis von Kobalt, der diesen Job mit Bravour erledigt.
Bisherige Katalysatoren spalten Ammoniak bei Temperaturen, die mit mehr als 600 Grad Celsius für die mobile Nutzung viel zu hoch sind. Reaktionsbeschleuniger, die es bei niedrigeren Temperaturen schaffen, benötigen das seltene Metall Ruthenium, was auch keine Lösung für die Massennutzung ist. Kobalt ist zwar auch nicht im Überfluss vorhanden, doch der neue Katalysator braucht nur wenig davon. Hauptbestandteile sind Barium und Aluminiumoxid.
Platzierung von Nanopartikeln
Molly Mengjung Li und ihr Team haben den Temperaturnbedarf ihres Katalysators nicht durch Veränderungen bei der Materialauswahl geschafft, sondern beim Design. Es ist ihnen gelungen, die Kobalt-Nanopartikel so zu platzieren, dass sie eine besonders große katalytisch wirksame Oberfläche präsentieren. Die Wirkung beginnt bereits bei einer Temperatur von 200 Grad Celsius, die in Fahrzeugen leicht zu verkraften ist - in Verbrennungsmotoren geht es heißer zu.
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