Neues Looping-Verfahren: Aus Klärschlamm wird wertvoller Wasserstoff

Im aktuellen Bundestagswahlkampf wird viel über den klimaneutralen Umbau der deutschen Wirtschaft gesprochen. Neben der klassischen Elektrifizierung – etwa im Straßenverkehr – spielt dabei auch Wasserstoff eine wichtige Rolle. Denn das Gas besitzt das Potenzial industrielle Prozesse klimaneutral zu gestalten. Dies ist beispielsweise in der Chemieindustrie oder bei der Stahlproduktion von Bedeutung. Noch aber ist wirklich klimaneutraler grüner Wasserstoff zum einen zu selten verfügbar und zum anderen zu teuer. Neue Verfahren zur Gewinnung von nachhaltigem Wasserstoff könnten hier Abhilfe schaffen. Einen interessanten Ansatz in diesem Zusammenhang verfolgen Forscherinnen und Forscher der Ohio State University in den Vereinigten Staaten. Im Zentrum steht dabei der stinkende und giftige Schwefelwasserstoff (H2S). Es handelt sich um ein Naturprodukt, das immer dann entsteht, wenn es zu Verwesungs- und Zersetzungsprozessen kommt. Umstehende Personen nehmen dann oftmals den Geruch von faulen Eiern wahr.

Ein etabliertes Verfahren wurde leicht abgewandelt

Mögliche Quellen zur Gewinnung von Schwefelwasserstoff sind demnach beispielsweise Abwasserströme aus menschlichen Siedlungen. Aber auch die Ausscheidungen von Tieren können so verwertet werden. Selbst bei der Förderung von Erdgas und -öl sowie bei einigen industriellen Prozessen entsteht das Gemisch. Interessant ist es für die Forscher vor allem wegen eines Bestandteils. Denn wie es der Name bereits vermuten lässt, ist in Schwefelwasserstoff auch Wasserstoff enthalten. Die Forscher in den Vereinigten Staaten haben nun ein Verfahren entwickelt, um diesen sauber von den restlichen Bestandteilen zu trennen. Grundsätzlich nutzten sie dafür ein bekanntes Verfahren, das unter dem Namen chemisches Looping bekannt ist. Genutzt wird es etwa um bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe einen Teil des freigesetzten CO2 zu binden. Die Forscher nutzen den Ansatz nun aber, um mithilfe von Eisenoxid den Schwefel zu binden. Dadurch entsteht Eisensulfid. Dieses wiederum lässt sich dann wieder in Schwefel und Eisenoxid aufspalten.

Noch fehlt der Schritt zur industriellen Produktion

Letztlich entsteht so ein Kreislauf, bei dem reiner Wasserstoff als Endprodukt verbleibt. Dieser kann dann theoretisch industriell verwertet werden. Durch einen Trick konnten die Forscher den Ausstoß zudem noch einmal steigern. Indem sie nämlich das Eisenoxid mit zwei Prozent Molybdän versahen, gelang es ihnen, die Menge an gewonnenem Wasserstoff um 24 Prozent zu erhöhen. Die Forscher sind zuversichtlich, dass das Verfahren dadurch effizient genug ist, um auch im industriellen Maßstab genutzt werden zu können. Bisher allerdings fanden entsprechende Versuche nur im Labor statt. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher nun Anlagen entwickeln, die auch eine Massenproduktion ermöglichen würden. Zusätzlich soll geschaut werden, ob sich die Effizienz eventuell noch weiter erhöhen lässt. Zumindest theoretisch könnte der stinkende und giftige Schwefelwasserstoff dann in einigen Jahren einen Baustein in der deutschen Energieversorgung darstellen.

Via: OSU