Grüner Wasserstoff sprudelt auf Knopfdruck
Wissenschaftler machen mit ausgeklügeltem System Solarenergie mit beliebiger Verzögerung nutzbar
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Modell der innovativen wasserstoffspendenden Solaranlage (Foto: Elvira Eberhardt, uni-ulm.de) |
Ulm/Jena (pte015/27.02.2026/11:30)
Eine neue Solarbatterie liefert grünen Wasserstoff auf Knopfdruck, auch Tage nachdem die Sonnenenergie gespeichert wurden, und auch dann, wenn die Sonne nicht scheint: Dieses ungewöhnliche Gerät haben Forscher der Universität Ulm und der Friedrich-Schiller-Universität Jena entwickelt. Wasserstoff lässt sich mittels Brennstoffzelle in elektrische Energie umwandeln. Das energiereiche Gas lässt sich auch zur Betankung entsprechend ausgestatteter Fahrzeuge nutzen.
Solarzelle und Batterie
"Man kann sich das vorstellen wie eine Kombination aus Solarzelle und Batterie auf molekularer Ebene", erklärt der Ulmer Forscher Sven Rau. Das dazu nötige Material hat sein Team gemeinsam mit einer Gruppe um den Jenaer Wissenschaftler Ulrich S. Schubert entwickelt. Als Material zur temporären Energie- beziehungsweise Elektronenspeicherung haben die Experten ein wasserlösliches Copolymer eingesetzt.
Copolymere sind Makromoleküle, die aus unterschiedlichen organischen Bausteinen bestehen. Sie bilden ein stabiles Gerüst und wurden mit funktionellen Einheiten ausgerüstet, die bestimmte chemisch-physikalische Eigenschaften mitbringen - in diesem Fall eine starke Redox-Aktivität. Damit ist die Fähigkeit einer chemischen Substanz gemeint, Elektronen abzugeben (Oxidation) oder aufzunehmen (Reduktion). Genau das passiert, wenn eine Batterie ge- beziehungsweise entladen wird.
Wasserstoff zuverlässig
Nun wollen die Forscher keinen Strom abzapfen, sondern Wasserstoff. Das gelingt durch Zugabe einer Säure und eines Katalysators. So werden die im Polymer gespeicherten Elektronen mit Protonen kombiniert, es entsteht also Wasserstoff. Der Wirkungsgrad ist mit 72 Prozent "erstaunlich hoch", urteilen die Entwickler des Verfahrens. Wird die Lösung anschließend neutralisiert, kann das System erneut Solarenergie aufnehmen.
"Denn die Polymer-basierten Redox-Reaktionen sind reversibel und ermöglichen mehrere Lade-, Lager- und Katalyse-Zyklen", so der Ulmer Chemie-Doktorand Marco Hartkorn und Robin Kampes, der in Jena promoviert hat. "Unsere Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für kostengünstige, skalierbare solare Speichertechnologien und liefern einen wichtigen Baustein auf dem Weg zu einer nachhaltigen, chemisch basierten Energiewirtschaft", unterstreicht Schubert.
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