Elektrofahrzeuge, die ihren Strom aus Brennstoffzellen beziehen, fahren künftig mit Wasserstoffborid, eine Verbindung von Wasserstoff und Bor. Laut Forschern des Institute of Technology und drei weiterer japanischer Universitäten ist diese Verbindung nur eine Moleküllage dick, so wie das oft als »Wundermaterial« bezeichnete Graphen.
UV-Licht setzt Wasserstoff frei
Derart gebunden ist der Wasserstoff nicht entzündlich, kann also auch nicht explodieren. Er wird drucklos gelagert, während heutige Wasserstoffspeicher aus dickwandigen schweren Behältern bestehen, die einen Druck von bis zu 700 bar aushalten müssen. Es können auch Kryotanks sein, extrem gut isolierte Tanks, in denen Flüssigwasserstoff schwappt.
HB-Nanosheets nennen die Entwickler die graphenähnliche Bindung von Wasserstoff. Das Material kann pro Volumeneinheit mehr Wasserstoff aufnehmen als andere Speicher auf der Basis von Metallen. Das Gas wird frei, sodass es in die Brennstoffzelle strömen kann, wenn die Nanosheets mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden – und das bei Raumtemperatur und normalem Druck.
Industrie-Anwendungen erleichtert
Die Bedeutung von effizienten und sicheren Wasserstoffspeichern nimmt zu. Die Experten erwarten, dass dieses Gas immer stärker genutzt wird, um CO2-Emissionen zu vermeiden – bei der Nutzung wird lediglich Wasser frei, sodass die Umwelt nicht belastet wird. Vor zwei Jahren gelang erstmals die Herstellung von HB-Nanosheets. Die Forscher nahmen an, damit ein aufregendes neues Material für die Energieversorgung, Katalyse und andere Anwendungen zur Schonung der Umwelt gefunden zu haben.
Einige Hürden müssen die japanischen Forscher aber noch nehmen. Bisher reagieren die Nanosheets nur auf ultraviolettes Licht. Industrielle und mobile Anwendungen würden erleichtert, wenn sie sich mit sichtbarem Licht begnügen würden, meinen die Entwickler. Auch die Kosten sind noch zu hoch, vor allem wegen des teuren Ausgangsmaterials Magnesiumdiborid, dessen Herstellung sehr energieintensiv ist. In der Praxis könnte es so aussehen. Wasserstoff wird in Elektrolyseuren hergestellt, die ihren Strom aus Sonne, Wind und Wasser beziehen. Im zweiten Schritt entstehen die Nanosheets, die in Tanks gefüllt werden, sodass das energiereiche Gas sicher transportiert werden kann.
Quelle: Pressetext.com