Neuer Wasserstoffspeicher aus Lithiumnitrid entdeckt
Arbeitstemperatur für praktische Anwendung allerdings noch zu hoch
Wasserstoff gilt als der Energieträger der Zukunft. Doch die Lagerung in flüssiger Form oder in Hochdrucktanks stellt die Ingenieure in punkto Sicherheit und Kosten noch nicht zufrieden. Dieses Problem vor Augen entdeckten nun Wissenschaftler in Singapur, dass die Metallverbindung Lithiumnitrid bedeutende Mengen an Wasserstoff sicher speichern und bei Bedarf wieder freisetzen kann.
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Lithiumnitrid hat ein Potenzial als Speichermedium für Wasserstoff, berichten Ping Chen und seine Kollegen von der National University of Singapore in der Fachzeitschrift "Nature" (Vol. 420, S. 302).Mit ihren Experimenten konnten sie belegen, dass die leichte und kostengünstige Verbindung rund neun Prozent ihres Eigengewichts an Wasserstoffgas aufnehmen konnte.
Bei Temperaturen bis 255 Grad Celsius reagiert Lithiumnitrid mit Wasserstoff zu einer neuen Metall-Stickstoff-Wasserstoff-Verbindung. Dabei nimmt ein Li3N-Molekül im Durchschnitt mehr als drei Wasserstoffatome auf. Je nach dem Umgebungsdruck und der Temperatur gibt die entstandene Verbindung Wasserstoff wieder frei, so dass er in einer Brennstoffzelle zur Stromgewinnung eingesetzt werden kann.
"Mit dieser Arbeit haben wir ein System entdeckt, das interessante Möglichkeiten für eine reversible Wasserstoffspeicherung bietet", so Chen. Die Arbeitstemperatur von 255 Grad ist allerdings noch zu hoch. Die Forscher wollen das Material noch so verbessern, dass es auch bei moderateren Temperaturen angewendet werden könnte.
Neben den klassischen Hochdruck- oder Flüssiggasspeichern greift die Industrie bislang auf Metall-Hydrid-Verbindungen für eine sichere Speicherung zurück. Doch wird bei diesen Metallen ein weniger gutes Verhältnis zwischen absoluten Gewicht und gespeichertem Gas erreicht. Andere Forscher meinen, dass auch Nanoröhrchen aus Kohlenstoff die idealen Hohlräume für eine Wasserstoffspeicherung bildeten. Aber auch diese Arbeiten stecken noch in den Kinderschuhen.
Mehr zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen finden Sie auf den Seiten der Initiative Brennstoffzelle.
Jan Oliver Löfken
