Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, um mithilfe von Meerwasser effizient Wasserstoff zu erzeugen. Der Prozess gilt als umweltfreundlich, da keine Chemikalien zum Einsatz kommen. Er soll die Produktion von grünem Wasserstoff deutlich vereinfachen.
Grüner Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie für die Energiewende, da er vielseitig einsetzbar und klimafreundlich ist. Er verspricht CO2-neutrale Lösungen in Bereichen, die sonst schwer zu dekarbonisieren sind.
Aufgrund der zahlreichen Vorteile von grünem Wasserstoff, ist anzunehmen, dass die Nachfrage in den kommenden Jahren stark ansteigen wird. Prognosen zufolge soll der Bedarf von 172 Millionen Tonnen im Jahr 2030 auf bis zu 598 Millionen Tonnen im Jahr 2050 ansteigen.
Bisher war für die Herstellung von Wasserstoff in der Regel jedoch reines Wasser notwendig, das in vielen Teilen der Welt nicht ausreichend vorhanden ist. Mit einer neuen Methode könnte Wasserstoff hingegen auch aus Meerwasser gewonnen werden, was die weltweiten Süßwasserressourcen schonen dürfte.
Neue Technologie gewinnt Wasserstoff aus Meerwasser
Forscher der Universität Sharjah haben nun eine Technologie entwickelt, mit der sauberer Wasserstoff direkt aus Meerwasser gewonnen werden kann. In ihrer Studie, die in der Fachzeitschrift Small erschienen ist, zeigen die Wissenschaftler, dass mit ihrer Methode Entsalzungsanlagen überflüssig werden.
Das sei wichtig, da der Bau und Betrieb von Entsalzungsanlagen ziemlich kostspielig sind. Mit der neuen Methode könne die Wasserstoffproduktion aus Meerwasser entsalzungsfrei und ohne den Zusatz weiterer Chemikalien stattfinden.
„Wir haben eine neuartige, mehrschichtige Elektrode entwickelt, mit der Wasserstoff effizient und nachhaltig direkt aus Meerwasser gewonnen werden kann“, erklärt Hauptautor Tanveer Ul Haq von der Universität Sharjah in einer Pressemitteilung. Und weiter:
Herkömmliche Methoden sind mit einer Reihe von Problemen verbunden, vor allem mit Korrosion und Leistungsabfall durch Chloridionen im Meerwasser.
Neuartige Elektrode schafft „schützende und reaktive Mikroumgebung“
Die Wissenschaftler haben für ihre neue Methode eine speziell angefertigte Elektrode verwendet. Diese schaffe eine „schützende und reaktive Mikroumgebung“. Sie könne gleichzeitig die Leistung steigern sowie Schäden widerstehen.
Wir haben gezeigt, dass die direkte Meerwasserelektrolyse nicht nur möglich, sondern auch skalierbar ist und eine Effizienz auf industriellem Niveau bietet, während die Elektrode bei langfristiger Nutzung geschützt wird.
In ihrer Studie konnten die Forscher aufzeigen, dass sie mit ihrer Elektrode Wasserstoff in industriell relevanten Mengen herstellen können. Dabei kommt ausschließlich unbehandeltes Meerwasser zum Einsatz. Die Elektrode ist in der Lange fast die gesamte elektrische Eingangsleistung in Gasausgang umzuwandeln. So konnten die Forscher eine Faraday-Effizienz von 98 Prozent erreichen.
„Dadurch werden kostspielige Entsalzung und komplexe Wasseraufbereitung umgangen“, erklärt Co-Autor Mourad Smari von der Universität Sharjah. Dies könne künftig „die Produktion von grünem Wasserstoff billiger und zugänglicher“ machen.
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