Saubere Energie

Solaranlage produziert Wasserstoff für Brennstoffzelle

Wasserstoff statt Strom: Eine Solaranlage, die ein US-Wissenschaftler entwickelt, produziert Wasserstoff, der als Treibstoff für eine Brennstoffzelle genutzt wird.

Ein US-Wissenschaftler hat eine Solarzelle entwickelt, die Wasserstoff erzeugt. Vorteil dieses Systems ist der Wirkungsgrad, der höher sein soll als der von Solarthermie- oder Photovoltaikmodulen.

Die Anlage auf dem Dach gleicht dem einer Solarthermieanlage: das Sonnenlicht erhitzt eine Flüssigkeit in Rohren, die auf dem Dach verlegt sind. Als Kollektoren dienen Glasrohre. In den Glasröhren verlaufen Kupferrohre, die von einem Vakuum umgeben sind. Darin befindet sich ein Gemisch aus Wasser und Methanol, das auf über 200 Grad Celsius aufgeheizt wird.

200 Grad Celsius

Dieser Aufbau ermögliche es, dass bis zu 95 Prozent des Sonnenlichts absorbiert werde. Nur wenig Wärme werde an die Umgebung abgegeben, erklärt Nico Hotz von der Duke Universität in Durham im US-Bundesstaat North Carolina. "Das ist entscheidend, denn es erlaubt uns, eine Temperatur von über 200 Grad Celsius in den Rohren zu erreichen. Zum Vergleich: Ein Standardsonnenkollektor kann Wasser nur bis auf 60 bis 70 Grad Celsius aufheizen."

Die Kupferrohre sind innen dünn mit Aluminium und Aluminiumoxid beschichtet. In der Beschichtung befinden sich Nanopartikel, die als Katalysator dienen. Kommen sie mit dem Wasser-Methanol-Dampf in Berührung, wird Wasserstoff abgespalten.

Komprimieren und speichern

Der Wasserstoff kann als Treibstoff für eine Brennstoffzelle dienen, die elektrischen Strom liefert. Eine andere Möglichkeit ist, den Wasserstoff zu komprimieren und in einem Tank zu speichern. Damit kann die Brennstoffzelle in der Nacht betrieben werden, wenn die Sonne nicht scheint.

Das System sei effizienter und günstiger als andere Solaranlagen, erklärt Hotz. Angesichts der Kosten für die Anlage selbst könne eine solche Anlage derzeit nur bedingt mit einem Generator konkurrieren, der mit Diesel betrieben wird.