21. August 2024
Elektrolyse mit Meerwasser nimmt Fahrt auf
Forscher der University of New South Wales haben Elektroden zur Elektrolyse entwickelt, die korrosivem Meerwasser über einen ausreichend langen Zeitraum standhalten. Bisher bestehen korrosionsbeständige Elektroden aus seltenen und damit äußerst teuren Materialien.
Der Umwandlung von Meerwasser in Meerwasser wird in Zukunft eine große Bedeutung bekommen. Meerwasser steht in nahezu unbegrenzten Mengen zur Verfügung und Elektrolyseanlagen könnten direkt an Küstenstandorten errichtet werden. Außerdem könnte überschüssiger Strom aus Wind- und Solaranlagen direkt für die Elektrolyse genutzt werden.
Forscher unter Beteiligung der University of New South Wales in Australien haben nun Elektroden zur Elektrolyse entwickelt, die höchst korrosivem Meerwasser über einen ausreichend langen Zeitraum standhalten. Zwar gibt es bereits korrosionsbeständige Elektroden, doch die bestehen aus seltenen und damit äußerst teuren Materialien.
Süßwasser oft knapp
Mit den neuen Elektroden haben die Forscher ein drängendes Problem entschärft. Bisher gelingt die Elektrolyse halbwegs wirtschaftlich nur mit Süßwasser. Das ist vor allem in Regionen mit hohem Potenzial für die Produktion von grünem Strom aus Sonne und Wind knapp, müsste also mit hohem Energieaufwand aus Salzwasser hergestellt werden. Jetzt ist der teure Umweg nicht mehr nötig.
Die Elektroden bestehen aus einer Nickel-Eisen-Legierung mit einer kleinen Menge Wolfram, was sowohl die Wasserstoff- als auch die Sauerstoffproduktion positiv beeinflusst. Die Forscher nutzen als Grundlage Kohlenstoff, den sie aus Holz herstellen, und überziehen diesen mit einer dünnen Schicht der Legierung. Kohlenstoff bietet sich an, weil dieser Strom sehr gut leitet und porös ist, sodass sich das Elektrodenmaterial gewissermaßen in den Poren festsetzen kann und vom Meerwasser nicht abgebaut wird.
Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
"Die niedrigen Herstellungskosten und die hohe Effektivität machen das Elektrodenmaterial zur überzeugenden Wahl für die Meerwasserelektrolyse und tragen wesentlich zum Fortschritt bei der Wasserstoffproduktion bei", sagt Forscher Zhijie Chen. Diese Entwicklung zeige auch das Potenzial von aus Holzabfällen gewonnenen Kohlenstoffstrukturen für die Entwicklung fortschrittlicher elektrochemischer Geräte.
