Sauberer Treibstoff aus stinkendem Giftgas

Wissenschaftler der Ohio State University machen Schwefelwasserstoff zum Energieträger

Prinzipskizze eines Schwefelwasserstoffmoleküls (Grafik: osu.edu)

Columbus (pte002/13.09.2021/06:05)

Forschern der Ohio State University https://www.osu.edu/ (OSU) in Columbus/USA ist es gelungen, das nach faulen Eiern stinkende Schwefelwasserstoffgas (H2S) in seine Bestandteile aufzuspalten, also sowohl reinen Wasserstoff als auch Schwefel zu gewinnen. Wasserstoff lässt sich beispielsweise in Brennstoffzellen in Strom umwandeln, der ins Netz eingespeist werden oder Elektromotoren in Straßen- und Schienenfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen versorgen kann.

[b]Eine Prise Molybdän wirkt Wunder[/b]

Lang Qin, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Bereich Chemie- und Biomolekular-Engineering und ihre Schülerin Kalyani Jangam experimentierten in einem Reaktor zunächst mit Eisensulfid, das aus dem Schwefelwasserstoff Schwefelatome herausbrach, sodass Eisendisulfid entstand. Der Prozess war allerdings nicht effektiv genug. Dann kamen sie auf die Idee, die Eisensulfidpartikel mit winzigen Mengen an Molybdän zu dotieren. Das wirkte als Katalysator für den erwünschten Prozess, nämlich die Aufspaltung der Schwefelwasserstoffmoleküle.

[b]Eisensulfid bricht Schwefelatome heraus[/b]

Das stinkende Gas wird zunächst aus dem Abgasstrom entfernt und gesammelt. Es entsteht in Klär- und Biogasanlagen, bei der Papierherstellung und bei der Entschwefelung von Kraftstoffen in Raffinerien. Dann wird es in einen Reaktorgeleitet, in dem sich molybdändotiertes Eisensulfid in Pulverform befindet. Bei mäßigen Temperaturen entstehen hier Eisendisulfid und reiner Wasserstoff, der per Filter abgetrennt wird, sodass er nutzbar wird.

In einem zweiten Reaktor verliert das Eisendisulfid eins seiner beiden Schwefelatome, sodass es als Eisensulfid erneut eingesetzt werden kann. Der Schwefel wird abgetrennt und in der Regel endgelagert, da es kaum Verwendung dafür gibt.

[b]Verfahren ist noch im Laborstadium[/b]

„Schwefelwasserstoff ist eins der schädlichsten Gase in der Industrie und für die Umwelt", sagt Qin. Vor allem ist es hoch korrosiv, schädigt also Rohre und Ventile, und ist zudem noch ab einer bestimmten Konzentration hochgiftig. „Es ist noch zu früh, um zu sagen, ob sich mit unserer Technik eine wirtschaftliche Wasserstoffproduktion aufbauen lässt", dämpft Jangam, Doktorandin am Forschungslabor für erneuerbare Energien an der Universität, vorschnelle Erwartungen. Im Labor funktioniert es allerdings prächtig.

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