Bananenschalen lassen Elektroautos rollen: Im Blitzlichtgewitter entstehen Wasserstoff und Kohle

Ob Bananenschalen, abgenagte Maiskolben, Orangenschalen, die Haut von Kaffeebohnen, Kokosnussschalen oder andere Bioabfälle: In einem Blitzlichtgewitter, das Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) in einem Spezialreaktor abbrennen, wird alles zu Wasserstoff und fester Biokohle. Dazu kommen Spuren von Methan und Kohlenstoffdioxid, die abgetrennt werden müssen. Der Wasserstoff lässt sich beispielsweise in Brennstoffzellen an Bord von Elektrofahrzeugen nutzen, um Strom zu erzeugen. Aus Biokohle lassen sich Elektroden für Batterien herstellen. Sie kann auch in Pulverform als Bodenverbesserer in der Landwirtschaft oder im Gartenbau genutzt werden oder bei einem Überangebot endgelagert werden. In allen Fällen wird auf diese Weise Kohlenstoffdioxid (CO₂) dauerhaft aus der Atmosphäre entfernt.

Energie aus Hochleistungs-Xenonlampen

Die Technik, die ein Team um Hubert Girault, Professor für Chemie an der EPFL entwickelt hat, heißt Fotopyrolyse. Während bei der konventionellen Pyrolyse die Biomasse unter Luftabschluss erhitzt wird, liefern beim EPFL-Verfahren Hochleistungs-Xenon-Blitzlampen die notwendige Energie, um die Biomassemoleküle zu zerstören. Das gelingt in wenigen Sekunden, während konventionelle Verfahren Stunden dauern.

Umwandlung in Sekundenschnelle

Das Team um Girault experimentierte mit Biomasse unterschiedlicher Herkunft. Sie wird 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 105 Grad Celsius getrocknet und gemahlen. Das Pulver landet über eine Schleuse im Reaktor, in dem ein Vakuum herrscht. Dann tritt der Xenon-Blitzer in Aktion und produziert daraus Wasserstoff und Biokohle. Das junge Unternehmen H2Valais im schweizerischen Collombey will das Verfahren großtechnisch einsetzen.

„Aus jedem Kilogramm Biomasse gewinnen wir rund 100 Liter Wasserstoff und 330 Gramm Biokohle“, so Giraults wissenschaftliche Mitarbeiterin Bhawna Nagar. Das entspreche etwa 33 Prozent der ursprünglichen getrockneten Biomasse. Der Energieinhalt liegt bei 1,15 Kilowattstunden pro Kilogramm Biomasse.

Energie für 750.000 Haushalte

Gut neun Millionen Tonnen Reststoffe aus Biotonne sowie Garten- und Parkabfällen landeten laut Umweltbundesamt 2019 allein in Deutschland in Kompostfabriken. Daraus könnte fast eine Milliarde Kubikmeter Wasserstoff erzeugt werden. Das entspricht etwa drei Milliarden Kilowattstunden oder dem Jahresverbrauch von 750.000 Durchschnittshaushalten.

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