Wasserstoff-Produktion wird kostengünstiger
MIT-Wissenschaftler machen eingesperrtes Palladium als Hochtemperatur-Filter anwendbar
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So sieht die neue MIT-Membran zur Wasserstoffgewinnung aus (Illustration: mit.edu) |
Cambridge (pte002/03.10.2025/06:05)
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) optimieren die Gewinnung von Wasserstoff. Denn anstatt eine homogene Folie herzustellen, füllen sie das Palladium in die Poren eines Trägermaterials. In dieser Umgebung überleben die Palladium-Klümpchen auch bei hohen Temperaturen, was die Abtrennung von Wasserstoff aus einem Molekülmix billiger macht. Als Membran ausgeformt, lässt Palladium Wasserstoff passieren und hält alle anderen Atome und Moleküle zurück.
Fusionsforschung gab Anstoß
Das neue Design ist aus einem Projekt im Zusammenhang mit Fusionsenergie entstanden. In künftigen Kraftwerken, die mit dieser Technik arbeiten, zirkulieren bei extrem hohen Temperaturen die Wasserstoff-Isotope Deuterium und Tritium, aus deren Fusion Energie gewonnen wird. Bei den Reaktionen entstehen zwangsläufig andere Gase, die abgetrennt werden müssen, sodass die Wasserstoff-Isotope zur weiteren Fusion in die Brennkammer zurückgeführt werden können.
Ähnliche Probleme treten bei anderen Verfahren zur Wasserstofferzeugung auf, bei denen Gase getrennt und wieder in den Reaktor zurückgeführt werden müssen. So bei der Dampfreformierung von Methan, bei der blauer Wasserstoff entsteht; und bei der Spaltung von Ammoniak, das genutzt wird, um Wasserstoff über große Entfernungen zu transportieren. Normalerweise müssten die Gasgemische abgekühlt werden, ehe sie mithilfe von Membranen aus Palladium getrennt werden können.
Palladium kriecht in feinste Poren
Die Experten haben kleine chipgroße Membranen hergestellt, indem sie auf eine poröse Siliziumdioxid-Trägerschicht - jede Pore ist etwa einen halben Mikrometer breit - eine sehr dünne Palladiumschicht aufbrachten. Mit einer geheim gehaltenen Technik veranlassten sie das Edelmetall, in die Poren hineinzuwachsen und entfernten das Palladium auf der Oberfläche, sodass es ausschließlich in den Poren verblieb. Derart gefangen, leistete es Filterdienste auch bei überhöhten Temperaturen.
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