Die Zukunft? Saubere Energie aus Meerwasser dank Studie der Stanford University

Energie aus Meerwasser? Das ist möglich.

Das sagt ein Forscherteam der Stanford University

https://www.stanford.edu/https://www.stanford.edu/ unter der Leitung von Professor Hongjie Dai

https://chemistry.stanford.edu/people/hongjie-daihttps://chemistry.stanford.edu/people/hongjie-dai, Professor für Chemie an der amerikanischen Universität, Yun Kuang, Professor an der Beijing University of Chemical Technology, und Michael Kenney, Mitautor der Studie und Student am Dailab

https://chemistry.stanford.edu/people/hongjie-daihttps://chemistry.stanford.edu/people/hongjie-dai.

Die Studie zeigt, wie sich in großen Mengen saubere Energie durch Elektrolyse gewinnen lässt, also durch die Abspaltung von Wasserstoff vom Sauerstoff des Meerwassers, ohne dass die Elektroden zerstört werden. Was bedeutet das? Sicherlich die Erzeugung von Süßwasser in großen Mengen, was die winzigen und stets bedrohten derzeitigen Reserven entlastet. Zweitens, aber nicht weniger wichtig, die Erzeugung sauberer Energie im industriellen Maßstab. Eine nicht unerhebliche Entdeckung, wenn man bedenkt, dass Wasserstoffmotoren heute wegen des Verfahrens zur Umwandlung des Rohstoffs noch teuer sind.

Veröffentlicht im vergangenen März in den Pnas, der Fachzeitschrift der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten, fand die Studie das Gegenmittel gegen den Zerfall der Elektroden, den das Natriumchlorid im Meerwasser verursacht. Die Lösung liegt in der Herstellung einer Kapsel, einer Hülle aus Nickelschaum und Nickelsulfid, die bei der Elektrolyse negativ geladen ist, dadurch die Anode schützt und das Chlorid schlicht abweist, sodass die Elektrode nicht zerfällt.

Um die Wirkung dieser Innovation im chemischen Prozess zu veranschaulichen: Bei der Elektrolyse, also der Abspaltung von Wasserstoffatomen von Sauerstoffatomen durch die chemische Umwandlung, die die elektrische Energie bewirkt, hält eine Elektrode dem im Meerwasser enthaltenen Natriumchlorid höchstens 12 Stunden stand. Mit dem Schutz durch Nickelsulfid hält eine Elektrode nun etwa 1000 Stunden durch, was die möglichen Einsatzgebiete in der Industrie offensichtlich macht.

Und genau hier setzen die Absichten der Forschergruppe an. Um die Massenproduktion von Wasserstoffmotoren attraktiv zu machen, die saubere Energie ohne Kohlendioxidemissionen erzeugen, ist es ebenfalls wahr, dass für diese Produktion eine enorme und verschwenderische Menge destillierten Wassers unverzichtbar ist.

„Um Autos und Städte mit genügend Energie zu versorgen, bräuchte man so viel Wasserstoff, dass es undenkbar ist, destilliertes Wasser zu verwenden“, erklärt Professor Dai. „Auf diese Weise könnte die Produktion ohne destilliertes Wasser und zu niedrigen Kosten erfolgen, ganz zu schweigen davon, dass die Energieerzeugung gegenüber den heutigen Standards um das Zehnfache steigen würde. Außerdem würde die Unmittelbarkeit der Trennung von Wasserstoff und Sauerstoff auch ein einfaches Auffüllen der O2-Vorräte selbst beim Tauchen unter Wasser ermöglichen, ohne an die Oberfläche aufsteigen zu müssen, und so die Autonomie in der Tiefe erhöhen.“