{"id":58177,"date":"2018-11-12T06:43:03","date_gmt":"2018-11-12T05:43:03","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1158129%2Fbambus-wasserstoffspeicher-koennten-mobile-nutzung-von-brennstoffzellen-revolutionieren.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2018-11-12T08:02:54","modified_gmt":"2018-11-12T07:02:54","slug":"aus-bambus-sichere-wasserstoffspeicher-fuer-elektromobilitaet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/aus-bambus-sichere-wasserstoffspeicher-fuer-elektromobilitaet\/","title":{"rendered":"Aus Bambus: Sichere Wasserstoffspeicher f\u00fcr Elektromobilit\u00e4t"},"content":{"rendered":"

Neue Aktivkohle-Speicher entstehen aus chemischer Teil-Verbrennung von Bambus.<\/strong><\/p>\n

Leichte und kleine Wasserstoffspeicher aus Bambus k\u00f6nnten die mobile Nutzung von Brennstoffzellen vorantreiben. Die nahezu drucklosen Aktivkohle-Speicher bieten ungef\u00e4hrlich Platz f\u00fcr gro\u00dfe Gasmengen. Zwei Forscherinnen der Universit\u00e4t Hohenheim in Stuttgart entwickelten ein spezielles Verfahren, mit dem sie Bambus chemisch in Gasspeicher umwandeln. Noch gilt es, Kinderkrankheiten der vielversprechenden Methode auszumerzen. Weil die beiden Wissenschaftlerinnen nachwachsende Rohstoffe einsetzen, tragen sie zur Bio\u00f6konomie-Forschung bei, die an der Universit\u00e4t Hohenheim seit mehreren Jahren als Schwerpunkt intensiv bearbeitet wird. Am 17.11.2018 besteht im Rahmen der Veranstaltungsreihe \u201eForschung vor Ort\u201c die M\u00f6glichkeit, die Arbeit der Forscherinnen hautnah zu erleben.<\/p>\n

\"Leichte
Leichte und kleine Wasserstoffspeicher aus Bambus k\u00f6nnten die mobile Nutzung von Brennstoffzellen revolutionieren | Universit\u00e4t Hohenheim \/ Astrid Untermann<\/figcaption><\/figure>\n

Batterien oder Brennstoffzellen: Das Pendel der M\u00f6glichkeiten, um Strom f\u00fcr Elektro-Autos zu erzeugen, k\u00f6nnte durch neuartige Wasserstoffspeicher hin zur Brennstofftechnik ausschlagen. Zwei Forscherinnen des Fachgebiets Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe der Universit\u00e4t Hohenheim testeten neuartige chemische Verfahren, mit denen sich aus Bambus Aktivkohle herstellen l\u00e4sst.<\/p>\n

Das Ergebnis h\u00e4lt Prof. Dr. Andrea Kruse in H\u00e4nden: Ein etwa handgro\u00dfes, por\u00f6ses Aktivkohle-Pl\u00e4tzchen: \u201eDie aufbereitete Aktivkohle ist in der Lage, unterschiedliche Gase zu speichern. Es bietet bei 1 bar Druck pro 20 Gramm Gewicht eine Fl\u00e4che von rund sechs Fu\u00dfballfeldern. Damit lassen sich zwischen 23 bis 32 Gramm Wasserstoff pro Kilogramm Aktivkohle speichern.\u201c Noch hat die Sache allerdings einen Haken: Es funktioniert nur bei sehr tiefen Temperaturen von minus 196 Grad Celsius.<\/p>\n

\u201eMit den neuen Speichern k\u00f6nnen wir die dreifache Gasmenge des Filtergewichts speichern\u201c, so Prof. Dr. Kruse. \u201eZus\u00e4tzlich sind die Speicher wesentlich weniger gef\u00e4hrlich, weil sie statt mit 300 bar in herk\u00f6mmlichen Gasflaschen bei nur 1 bar Druck arbeiten. Die tiefe Temperatur schr\u00e4nkt die Anwendungsbreite zwar ein, aber die Ergebnisse machen uns sehr optimistisch in Hinblick auf neue Materialien f\u00fcr die Wasserstoff-Wirtschaft.\u201c Die Erkenntnisse seien wichtig f\u00fcr das Entwicklungsziel: biobasierte Elektroden f\u00fcr Brennstoffzellen.<\/p>\n

Der aktuelle Prototyp ist mit einem 3D-Drucker aus hochreinem Kohlenpulver gedruckt. \u201eWir haben herausgefunden, dass die Aktivkohle-Speicher sich auch in herk\u00f6mmlichen Pressverfahren herstellen lassen\u201c, sagt Dr. Catalina Rodriguez Correa, ebenfalls vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe der Universit\u00e4t Hohenheim.<\/p>\n

Aktivkohle entsteht bei chemischer Teil-Verbrennung<\/h3>\n

Die beiden Forscherinnen der Universit\u00e4t Hohenheim testeten zwei Verfahren: die Pyrolyse und die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) von Bambus. Die sogenannte \u201elangsame Pyrolyse\u201c ist ein trockenes Verfahren. Hier wird der zermahlene Bambus bei 500 Grad Celsius drei Stunden lang in einem Stickstoffstrom erhitzt, bis sich Kohlenpulver, das Karbonisat, bildet.<\/p>\n

Das andere Verfahren ist die Hydrothermale Karbonisierung, ein sogenanntes nasses Verfahren. Das bedeutet, dass der Bambus mit Wasser versetzt und in einem Druckbeh\u00e4lter, dem Autoklav, drei Stunden bei 250 Grad Celsius erhitzt wird.<\/p>\n

\u201eIn diesem Fall k\u00f6nnen wir die gr\u00fcnen Bl\u00e4tter gleich mit verwerten. Die Herstellung der Kohle erreichten wir mit relativ verbreiteten chemischen Verfahren, die wir auf nachwachsende organische Rohstoffe anwendeten\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Rodriguez Correa weiter.<\/p>\n

Mikroporen bieten Platz f\u00fcr dreifache Gasmenge<\/h3>\n

Sowohl aus dem trockenen als auch aus dem nassen Verfahren entstehen sogenannte Karbonisierungsprodukte. Diese werden danach mit w\u00e4ssriger Kalilauge impr\u00e4gniert. Das hei\u00dft, sie werden mit der Lauge versetzt und anschlie\u00dfend filtriert. Anschlie\u00dfend werden die impr\u00e4gnierten Kohlen im Stickstoffstrom auf 600 Grad Celsius erhitzt.<\/p>\n

Beim Erhitzen erzeugt jedes Kaliumion letztendlich ein sehr kleines Loch, eine sogenannte Mikropore. Anschlie\u00dfend werden die so erzeugten Aktivkohlen mit saurem Wasser gesp\u00fclt, um die Reste der Kalilauge zu entfernen.<\/p>\n

Nach dem Trocknen ist die Aktivkohle fertig. Die Mikroporen bilden den Raum, in dem sich das bis zu dreifache Gasgewicht speichern l\u00e4sst.<\/p>\n

\u201eWir m\u00f6chten noch bessere Kohlen herstellen und werden weiter daran forschen\u201c, sagt Prof. Dr. Kruse. \u201eWir hoffen, dass wir zusammen mit unserem Industriepartner HTCycle in wenigen Jahren ein wirtschaftliches Verfahren daraus entwickeln k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n

\u201cForschung vor Ort\u201d am Samstag, den 17. November 2018<\/h3>\n

Im Rahmen der Jubil\u00e4ums-Veranstaltungsreihe \u201eForschung vor Ort\u201c laden die beiden Forscherinnen die \u00d6ffentlichkeit ein, sich direkt \u00fcber ihre Arbeit zu informieren. Am Samstag, dem 17.11.2018, \u00f6ffnen sie zwischen 14 und 18 Uhr im Institut f\u00fcr Agrartechnik der Universit\u00e4t Hohenheim die Labort\u00fcr f\u00fcr Interessierte. Die Teilnahme ist kostenfrei und ohne Anmeldung m\u00f6glich \u2013 einfach vorbeikommen.
\nMehr Infos: www.uni-hohenheim.de\/forschung-vor-ort<\/p>\n

Wissenschaftliche Ver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n

C. Rodriguez Correa, C. Ngamying, D. Klank, A. Kruse, Investigation of the textural and adsorption properties of activated carbon from HTC and pyrolysis carbonizates; in: Biomass Conversion and Biorefinery. Processing of Biogenic Material for Energy and Chemistry (2017), ISSN 2190-6815. Online: ISSN 2190-6823 unter https:\/\/doi.org\/10.1007\/s13399-017-0280-8<\/a><\/p>\n

Hintergrund: Bio\u00f6konomie an der Universit\u00e4t Hohenheim<\/h3>\n

Neue Lebens- und Futtermittel (z.B. aus Algen), Energie aus Ernteabf\u00e4llen, Chemikalien und Kunststoffe aus Pflanzen: Die Bio\u00f6konomie er\u00f6ffnet Wege zu neuen Produkten, neuen Produktionsverfahren und zu einer modernen, nachhaltigen Wirtschaft. Denn ihre Rohstoffe sind bio-basiert, das hei\u00dft, sie stammen von Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen. Auch bei der Pflanzen- und Tierproduktion nutzt die Bio\u00f6konomie biologische Prozesse, die nachhaltiger, energie- und ressourcenschonender sind.<\/p>\n

Die Universit\u00e4t Hohenheim b\u00fcndelt ihre Kompetenzen im interdisziplin\u00e4ren Forschungsschwerpunkt Bio\u00f6konomie, um eine der weltweit f\u00fchrenden Hochschulen auf diesem Gebiet zu werden. Sie beherbergt ein eigenes Forschungszentrum f\u00fcr Bio\u00f6konomie und bietet einen entsprechenden, disziplin- und fakult\u00e4ts\u00fcbergreifenden Studiengang an. Schon seit Jahren besch\u00e4ftigen sich Forscher aus allen drei Fakult\u00e4ten mit Fragen der Bio\u00f6konomie. Diese Aktivit\u00e4ten b\u00fcndelt die Universit\u00e4t jetzt st\u00e4rker in Verbundprojekten, damit die drei Fakult\u00e4ten gemeinsam das Zukunftsthema in seiner ganzen Breite abdecken.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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