Forscher entwickeln eine Brennstoffzelle, die ohne das Verbrennen von Treibstoff auskommt

Ingenieuren von der University of Utah ist es gelungen, eine mit Jet-Treibstoff betriebene Brennstoffzelle zu entwickeln, die bei Raumtemperatur, also ohne das Verbrennen des Treibstoffes, Energie produziert.

Enzyme sind für die Energiegewinnung verantwortlich

Das Team nutzt Jet-Treibstoff namens Jet Propellent 8 (JP–8), einen auf Kerosin basierten Treibstoff, um aus ihm Energie zu gewinnen. Dabei muss der Treibstoff innerhalb der Zelle nicht entzündet werden. Stattdessen sorgt eine enzymatische Kombination aus Alkan-Monooxygenase und Alkohol-Oxidase bei Raumtemperatur für die Begünstigung und Beschleunigung einer katalytische Reaktion, bei der Energie gewonnen wird.

Genauer gesagt oxidiert JP–8 an der Anode der Brennstoffzelle, während an der Kathode zeitgleich Stoffe wie molekularer Sauerstoff oder Wasserstoff-Peroxid reduziert werden. Die Kombination der Reaktionen an der Anode und Kathode erzeugt Energie.

Reaktion benötigt keine Hitze

Shelley Minteer, die an der University of Utah als Professorin für Materialwissenschaft arbeitet, erklärt die Vorteile der Zelle wie folgt:

The major advance in this research is the ability to use Jet Propellant–8 directly in a fuel cell without having to remove sulfur impurities or operate at very high temperature. This work shows that JP–8 and probably others can be used as fuels for low-temperature fuel cells with the right catalysts.

Neuartige Art von Brennstoffzelle

Enzymatische Brennstoffzellen sind eine relativ neue Art der Brennstoffzelle, die sich noch nicht auf dem Markt befindet. Allerdings ist es bisher auch Wissenschaftlern nicht gelungen, JP–8 als Brennstoff in einer “kalten” Reaktion zu nutzen, da die nötigen Enzyme fehlten. Bisherige Brennstoffzellen, die auf JP–8 zurückgreifen, müssen diesen bei Temperaturen von über 510 Grad Celsius verbrennen, um Energie zu gewinnen. Das verbrennungsfreie Verfahren macht den Einsatz der Brennstoffzelle erheblich sicherer.

Die Forscher erhoffen sich, dass sich mit steigender Kapazität der Brennstoffzelle zivile und militärische Einsatzmöglichkeiten ergeben werden. Konkrete Pläne zur Kommerzialisierung der Technologie bestehen jedoch noch nicht.

Die die Zelle betreffende Studie wurde in der Zeitschrift ACS Catalysis veröffentlicht.

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