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Eine effiziente Methode zur Gewinnung von Wasserstoff aus Meerwasser

11.02.2023

Der Elektrolyseprozess zur Gewinnung von grünem Wasserstoff erfordert typischerweise große Mengen an sauberem Wasser – bis zu 9 Liter für jedes Kilogramm Wasserstoff. Eine internationale Forschergruppe aus Australien, China und den USA schlug jedoch in ihrem Artikel ein wirtschaftlicheres Verfahren mit Meerwasser vor - ohne jegliche Vorbehandlung, aber mit einer Säurebeschichtung auf dem Katalysator (Wasser wurde mit fast 100% Effizienz gespalten). .

„In dieser Arbeit demonstrieren wir die direkte Elektrolyse von Meerwasser, das nicht vorbehandelt, sondern nur gefiltert wurde, um Partikel und Mikroorganismen zu entfernen“, sagten die Wissenschaftler.

Das Team sagt, dass ein typischer Elektrolyseur-Katalysator mit Kobaltoxid und Chromoxid auf der Oberfläche hergestellt werden kann. Normalerweise zerstört Meerwasser Katalysatoren aufgrund starker Erosion durch Chloridionen; auch angesammelte unlösliche Ablagerungen von Magnesium und Kalzium verstopfen die Elektroden – Wissenschaftler lösten dieses Problem jedoch, indem sie einfach eine Schicht der sogenannten Lewis-Säure auf den Katalysator aufbrachten.

Durch die saure Beschichtung konnten genügend negativ geladene Hydroxylanionen aus dem Meerwasser eingefangen werden, um eine starke alkalische Umgebung mit einem pH-Wert von 14 um den Katalysator herum zu schaffen, wodurch sowohl Chlorangriffe auf den Katalysator als auch die Schlammbildung auf den Elektroden gestoppt wurden.

„Die Effizienz einer kommerziellen Zelle mit unseren Meerwasserkatalysatoren kommt der von Platin/Iridium-Katalysatoren nahe“, sagt außerordentlicher Professor Yau Zheng.

Klar ist, dass die Nachfrage nach reinem Wasserstoff in Zukunft steigen wird. Säurebeschichtung und keine Vorbehandlung: Forscher haben einen effizienten Weg gefunden, um Wasserstoff aus Meerwasser zu gewinnen, und angesichts der (vorhergesagten) Süßwasserknappheit zwei Drittel der Weltbevölkerung bis 2025 betreffen), sieht die Nutzung des Meeres für die Erzeugung sauberer Energie vielversprechend aus. Die Forscher hoffen, die Ergebnisse ihrer Experimente schließlich auf die kommerzielle Produktion von Wasserstoffbrennstoff und die Ammoniaksynthese anwenden zu können.

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