Neuer E-Katalysator identifiziert
Forscher der australischen Curtin University (Perth) haben nach eigenen Angaben „einen neuen, billigeren und effizienteren Elektrokatalysator für die Herstellung von grünem Wasserstoff aus Wasser identifiziert“, der eines Tages neue Wege für die großtechnische Erzeugung sauberer Energie eröffnen könnte – so eine Mitteilung am 17.09.2021 auf der Webseite der Universität. Bisher haben Wissenschaftler Edelmetallkatalysatoren wie Platin verwendet, um die Reaktion zur Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu beschleunigen. Die Curtin-Forscher haben nun herausgefunden, dass die Zugabe von Nickel und Kobalt zu billigeren, bisher unwirksamen Katalysatoren deren Leistung steigert, wodurch die zur Spaltung des Wassers erforderliche Energie gesenkt und die Wasserstoffausbeute erhöht wird.
Guohua Jia von der School of Molecular and Life Sciences in Curtin glaubt, dass diese Entdeckung weitreichende Auswirkungen auf die nachhaltige Erzeugung grüner Kraftstoffe haben könnte: „Bei unserer Forschung nahmen wir zweidimensionale Eisen-Schwefel-Nanokristalle, die normalerweise nicht als Katalysatoren für die elektrisch angetriebene Reaktion zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser funktionieren, und fügten kleine Mengen von Nickel- und Kobalt-Ionen hinzu. Auf diese Weise haben wir den schlecht funktionierenden Eisen-Schwefel-Katalysator vollständig in einen brauchbaren und effizienten Katalysator verwandelt. Die Verwendung dieser häufiger vorkommenden Materialien ist billiger und effizienter als das derzeitige Referenzmaterial, Rutheniumoxid, das aus dem Element Ruthenium gewonnen wird und teuer ist. Unsere Ergebnisse erweitern nicht nur die bestehende ‚Palette‘ möglicher Partikelkombinationen, sondern führen auch einen neuen, effizienten Katalysator ein, der für andere Anwendungen nützlich sein könnte. Sie eröffnen auch neue Wege für die künftige Forschung im Energiesektor und bringen Australien an die Spitze der Forschung und Anwendung erneuerbarer und sauberer Energien.
Laut Jia bestehen die nächsten Schritte darin, die Arbeit des Teams zu erweitern und in größerem Maßstab zu testen, um die kommerzielle Nutzbarkeit zu prüfen. Auf dem nationalen Energiemarkt würden nur 21 % der Energie aus erneuerbaren Energien erzeugt, was deutlich zeige, dass Australien mehr Anstrengungen unternehmen müsse, um von fossilen Brennstoffen auf saubere Energie umzusteigen. „Dieser Wandel ist aber nur möglich, wenn das Wissen aus der Forschung in reale Lösungen und Anwendungen im Energiesektor umgesetzt wird.“
->Quellen:
- news.curtin.edu.au/gamechanger-for-clean-hydrogen-production-curtin-research-finds
- Shaghraf Javaid, Xiaomin Xu, Wei Chen, Jiayi Chen, Hsien-Yi Hsu, Sheng Wang, Xuyong Yang, Yunguo Li, Zongping Shao, Franca Jones, Guohua Jia: Ni2+/Co2+ doped Au-Fe7S8 nanoplatelets with exceptionally high oxygen evolution reaction activity, in: Nano Energy, Volume 89, Part B, 2021, 106463, ISSN 2211-2855, https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106463,
sciencedirect.com/S2211285521007187