Grüner Wasserstoff aus feuchter Luft generiert
Hefei Institute of Physical Science zeigt Lösung für Regionen, in denen es an Süßwasser mangelt
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So wird aus feuchter Luft grüner Wasserstoff (Illustration: Yin Huajie, english.hf.cas.cn) |
Hefei/Peking (pte004/29.09.2025/06:15)
Mit einem sogenannten Harvester, der die Feuchtigkeit der Luft einsammelt, und einem Protonenaustauschmembran-Elektrolyseur hat Materialwissenschaftler Yin Huajie vom Hefei Institute of Physical Science der Chinesischen Akademie der Wissenschaften grünen Wasserstoff erzeugt. Die dazu nötige Energie liefert die Sonne.
Protonenaustauschmembran
Die Elektrolyse mit Protonenaustauschmembran ist eine der wichtigsten Methoden zur Erzeugung von grünem Wasserstoff und wird wegen ihrer hohen Effizienz und Reinheit des erzeugten Wasserstoffs oft genutzt. Das Verfahren funktioniert allerdings nur mit reinem Süßwasser, das vor allem dort nicht zur Verfügung steht, wo es viel Sonne gibt. Meerwasser gibt es im Überfluss, doch das ist für diese Art der Elektrolyse kein geeigneter Rohstoff und müsste zuvor entsalzt werden.
Yin und sein Team setzen hochporösen Kohlenstoff ein, um Feuchtigkeit aus der Luft aufzusaugen. Das geschieht vor allem in der Nacht, wenn die Luftfeuchtigkeit deutlich höher ist als in sonnenverwöhnten Regionen am Tag. Um die Luftfeuchtigkeit zu nutzen, werden die eingefangenen Moleküle durch solare Wärme verdampft und direkt in den Elektrolyseur geleitet, der seine Energie ebenfalls aus der Sonne bezieht, jedoch in Form von elektrischem Strom.
Funktion bei trockener Luft
Selbst bei niedriger Luftfeuchtigkeit (bis zu 20 Prozent) stellt das System nennenswerte Mengen an Wasser für die Spaltung bereit. Bei einer Luftfeuchtigkeit von 40 Prozent produziert die Anlage bei maximaler Sonneneinstrahlung pro Stunde gut 200 Milliliter Wasserstoff bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius und einem Druck von einem bar. Der Energieinhalt liegt bei gut 0,5 Kilowattstunden. Pro Quadratmeter Feuchtigkeitssammler ließ sich stündlich Wasserstoff mit einem Energieinhalt von 0,77 Kilowattstunden herstellen.
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