Ökologischer Wasserstoff – bald aus nachwachsenden Rohstoffen?

Bislang war die Gewinnung von Wasserstoff nicht gerade ökologisch unbedenklich – um als zukünftiger Energieträger Chancen zu haben, sind noch einige Hürden zu nehmen. So wird das Gas üblicherweise durch die katalytische Dampfspaltung von Erdgas erzeugt, was sehr viel Energieeinsatz erfordert und damit die Wirtschaftlichkeit in Frage stellt. Außerdem wird dabei viel Klima belastendes Kohlendioxid frei gesetzt.

Indes gelang es dem amerikanischen Forscher James Dumesic und seinem Team von der Universität von Wisconsin in Madison, ein ökologisch vorteilhaftes Verfahren zur Wasserstoffgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen wie u.a. Kompost oder Getreide zu präsentieren.

Wie die Wissenschaftler im Fachblatt Science (Vol. 300. S. 2075) berichten, lassen sich verschiedene Ausgangsstoffe, wie z.B. Glucosesirup aus Getreide sowie Traubenzucker oder Glycerin, in wässriger Lösung per Platinkatalysator spalten. Bei hohen Temperaturen um 230°C und Druckeinwirkung entsteht daraus ein Gasgemisch, das neben 50 Prozent Wasserstoff überwiegend Kohlendioxid enthält. Die Menge des freigesetzten Kohlendioxids entspricht dabei der vorher von der Pflanze im Wachstum aufgenommenen Menge, so dass es sich um eine Klima neutrale Emission handelt. Bei Verwendung von aus Zuckern abgeleiteten Alkoholen als Ausgangsstoff konnte der Wasserstoffgehalt des Gases sogar bis auf 70 Prozent gesteigert werden.

Die Reaktion über eine wässrige Lösung scheint sich effizient für Glucose und auch andere sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffverbindungen umsetzen zu lassen – somit könnten nahezu alle nachwachsenden Rohstoffe hierfür eine unerschöpfliche Ressource darstellen. “Dieses Verfahren kann auch im kleinen Maßstab für die Brennstoffgewinnung portabler Geräte wie Autos, Batterien und militärischer Ausrüstung genutzt werden”, hofft Dumesic.

Ferner fanden die Wissenschaftler heraus, dass sich ebenfalls das kostenträchtige Platin durch wesentlich preiswerteres Nickel mit poröser Struktur ersetzen lässt, sofern man es mit Hilfe von Zinn aktiviert. Zur Verwertung des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle ist es allerdings auch entscheidend, dass die CO-Anteile heraus gefiltert werden, da diese ansonsten auf Dauer die Elektroden belegen und deren Leistungsfähigkeit mindern. Falls die Forscher hierfür einen ähnlich effektiven und günstigen Katalysator zum Einsatz bringen könnten, wäre ein Meilenstein zur sowohl ökologischen als auch ökonomischen Wasserstoffgewinnung aus Biomasse gelegt.

(Vgl. Meldung vom 2003-03-26.)