Wasserstoff-Speicher mit Zukunftspotenzial gefunden
Metallorganische Verbindungen saugen Gasmoleküle auf wie ein Schwamm
Bei der Suche nach einem sicheren Speicher für Wasserstoff haben Nathaniel Rosi von der University of Michigan in Ann Arbor und seine Kollegen Forschritte gemacht. Wie sie im Wissenschaftsmagazin Science (Bd. 300) berichten, könnten metallorganische Kristalle die Wasserstofftanks der Zukunft sein.
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Die Verbindungen bestehen aus den Bausteinen Zinkoxid und organischen Molekülen, die zusammen ein sehr einheitliches Kristallgitter bilden. Im Innern des Gitters ist genügend Platz vorhanden, um kleinere Moleküle wie ein Schwamm aufzusaugen, berichten die Forscher.
In ihren Experimenten gelang es ihnen, eine Wasserstoffmenge von zwei Gewichtsprozent in einer Verbidnung aus Zinkoxid und Naphtalin einzulagern. Wenn der Druck erniedrigt wird, befreit sich das Gas wieder aus seinem Kristall-Gefängnis und steht für Anwendungen – etwa zur Energiegewinnung in einer Brennstoffzelle – zur Verfügung.
Die Wasserstoffmenge, die Rosi und Kollegen in ihrem Kristall speicherten, ist noch nicht besonders groß. Die Forscher schreiben aber, dass sich die Menge ohne größere Probleme steigern lassen dürfte. Die organischen Moleküle liegen im Kristallgitter jeweils zwischen zwei Zink-Blöcken. Verwendet man größere Moleküle, wird das Kristallgitter weiter und mehr Wasserstoff kann gespeichert werden.
Die Forscher berichten außerdem, dass sie mit einer speziellen Messmethode in der Lage waren, die Stellen im Kristallgitter zu aufzuspüren, wo sich die Wasserstoffmoleküle anlagerten. Das dürfte ihre Chancen verbessern, das Verhalten des Wasserstoffs zu verstehen und dadurch die Speicherkapazität zu steigern. Der Weg in die Wasserstoffwirtschaft, hängt entscheidend davon ab, ob ein sicheres Medium zum Transport und zur Speicherung des reaktionsfreudigen Gases gefunden wird, kommentiert Michael Ward von der University of Minnesota.
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Ute Kehse
