Besser als Akkus: Brennstoffzelle mit flüssigem Natrium bietet hohe Leistung
Am MIT(öffnet im neuen Fenster) (Massachusetts Institute of Technlology) ist eine Brennstoffzelle entwickelt worden, die als Treibstoff flüssiges Natrium verwendet. Damit soll eine Energiedichte von über 1.000 Wattstunden pro kg erreicht werden.
In den Laborexperimenten wurden sogar mehr als 1.500 Wattstunden pro Kilogramm erreicht. Das entspräche dem Vielfachen kommerzieller Akkus und liegt laut der Studie in Joule(öffnet im neuen Fenster) achtmal höher als bei bisherigen Versuchen mit Natrium als Energiespeicher.
Unterwegs aufladen
Der große Vorteil des Systems besteht in der Möglichkeit, den Treibstoff in Form von flüssigem Natrium nachfüllen zu können, statt auf eine feste Batteriekapazität angewiesen zu sein. Aus einem Kilogramm Natrium sollen sich zwei Kilowattstunden gewinnen lassen. Das wäre zwar nur ein Fünftel der Energiedichte von Kerosin, aber das Vielfache von Batterien.
Laut dem verantwortlichen Autor der Studie, Yet-Ming Chiang, ist dies der doppelte Wert dessen, was mindestens für ein mit Strom betriebenes Flugzeug nötig ist. Elektroautos mit dieser Energiequelle könnten 200 Kilogramm leichter werden.
Zwar bietet Wasserstoff eine wesentlich höhere Energiedichte bezogen auf die Masse, muss aber großräumig und aufwendig gelagert werden. Für mobile Anwendungen ist er damit nur schwer einsetzbar.
Besser mit Sauerstoff
Für die Stromgewinnung wird flüssiges Natrium über einen Feststoffelektrolyt in Kontakt mit befeuchteter Luft gebracht. Der Sauerstoff und die Feuchtigkeit in der Luft reagieren mit dem elementaren Natrium zu Natriumhydroxid.
Die Brennstoffzelle soll laut dem Forschungsteam mit einer entsprechend großen Kontaktfläche genügend Leistung für Transportanwendungen bereitstellen können. 20 Prozent mehr sind es, wenn statt Luft reiner Sauerstoff verwendet wird.
Noch handelt es sich aber um ein reines Laborexperiment, wenn auch mit bemerkenswerten Ergebnissen. Problematisch dürfte vor allem die Lagerung und Bereitstellung des Treibstoffs werden. Sauerstoff und Natrium zählen zwar zu den häufigsten Elementen auf der Erde, sind aber extrem reaktionsfreudig.
Das erklärt die starken Leistungswerte der Brennstoffzelle, birgt aber gleichzeitig ein enormes Gefahrenpotenzial bei einer unkontrollierten Freisetzung.
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