Aus Bambus: Neuartiger Wasserstoffspeicher ermöglicht Speicherung fast ohne Druck

Aus Bambus lassen sich Speicher für Wasserstoff herstellen. Der schwarze, handtellergroße Keks, den Professor Andrea Kruse von der Universität Hohenheim in Stuttgart präsentiert, kann bis zu 32 Gramm Wasserstoff speichern, mehr als sein Eigengewicht. Das liegt daran, dass er Keks äußerst porös ist. Er hat eine innere Oberfläche, die der von sechs Fußballfeldern entspricht. Anders als sperrige Flaschen, in denen heutzutage Wasserstoff gespeichert wird, genügt ein Druck von einem Bar, um das Gas sicher einzuschließen. In den Flaschen geht es mit 300 bar und mehr wesentlich rauer zu.

Der „Keks“ muss noch die Temperaturhürde überwinden

Eisatzfähig ist der Keks nur bedingt. Denn er benötigt eine Temperatur von minus 196 Grad Celsius, um seine Speicherfähigkeit zu behalten. Hier sehen Kruse und ihre Kollegin Catalina Rodriguez Correa noch Forschungsbedarf. Sie sind aber sicher, dass sich das Temperaturproblem lösen lässt.

Dass Elektroautos, die ihren Strom aus Brennstoffzellen beziehen, sich bisher nicht durchgesetzt haben, hat zwei Gründe. Zum einen sind da die hohen Kosten der Brennstoffzelle, in der Strom und Wärme aus Wasserstoff gewonnen wird. Zum anderen sind die unter hohem Druck stehenden Speicherflaschen den meisten Menschen nicht geheuer. Bei einem Unfall könnten sie explodieren, fürchten sie. Der Bambusspeicher würde allenfalls die Explosionskraft eines Luftballons entfalten.

Gleich zwei Produktionsverfahren stehen zur Auswahl

Im Grunde besteht der Speicher aus Aktivkohle, die allerdings um ein Vielfaches poröser ist als die heute oft als Filtermaterial eingesetzte Aktivkohle. Die Forscherinnen gewinnen ihr Produkt mit zwei unterschiedlichen Techniken, mit der Pyrolyse und der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC) von Bambus. Bei der Pyrolyse wird gemahlener Bambus drei Stunden lang in einem Reaktor auf 500 Grad Celsius erhitzt. Damit er diese Tortur übersteht ohne zu brennen herrscht in den Reaktor eine Stickstoffatmosphäre

Bei der HTC wird das Bambuspulver mit Wasser vermischt. Die Brühe wird drei Stunden lang bei 250 Grad Celsius gekocht. „In diesem Fall können wir die grünen Blätter gleich mit verwerten“, sagt Correa. Das verbessert die Ausbeute. Endprodukt ist in beiden Fällen ein schwarzes Pulver. Es wird mit wässriger Kalilauge imprägniert und anschließend auf 600 Grad Celsius erhitzt. Dabei erzeugt jedes Kaliumion ein winziges Loch, eine so genannte Mikropore. Die nimmt später den Wasserstoff auf. Nach dem Spülen mit Wasser und der Trocknung wird das hochporöse Pulver per 3D-Druck oder durch Pressen in Form gebracht.

via Universität Hohenheim

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