Energiewende: Effizientes Verfahren zur Gewinnung von grünem Wasserstoff
Grüner Wasserstoff gilt als wichtige Komponente der Energiewende. Bisher ist die Gewinnung aber noch ineffizient, der Wasserstoff teuer. Das soll eine Entwicklung aus Israel ändern.
Ein Team der Tel Aviv University (TAU) hat ein Verfahren zu Wasserstoffgewinnung entwickelt, das einen Wirkungsgrad von über 90 Prozent hat. Aktuelle grüne Verfahren kommen auf etwa 70 Prozent.
Das TAU-Team um Iftach Yacoby und Lihi Adler-Abramovich setzt dafür Enzyme, sogenannte Hydrogenasen, ein. Diese werden beispielsweise von Mikroorganismen genutzt, um Wasser zu spalten. Die Energie dafür komme aus der Fotosynthese, sagte Itzhak Grinberg(öffnet im neuen Fenster) . "Im Labor 'elektrisieren' wir diese Enzyme, das heißt, eine Elektrode liefert die Energie anstelle der Sonne."
Der Wirkungsgrad beträgt über 90 Prozent
Das Team hat die Enzyme in ein Hydrogel eingebettet und das Gel dann an einer Elektrode befestigt. Mit Hilfe eines Biokatalysators konnte es dann grünen Wasserstoff mit einem Wirkungsgrad von über 90 Prozent gewinnen. Der Prozess kann mit Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonne oder Wind betrieben werden.
Das Material des Gels sei bekannt, sagte Yacoby. Das Team habe es zur Herstellung von Wasserstoff eingesetzt. Das Gel ist einfach herzustellen: Das Material kommt ins Wasser. Es setzen sich dann Fasern ab, die das Gel bilden.
"Das Gel hält das Enzym lange, auch unter elektrischer Spannung, und ermöglicht es, Wasserstoff mit hoher Effizienz und unter für das Enzym günstigen Umweltbedingungen zu produzieren" , sagte Yacoby. Vorteil des Verfahrens sei zudem, dass auch Salzwasser als Ausgangsstoff verwendet werden könne. Normalerweise wird für Elektrolyse destilliertes Wasser benötigt.
"Wir hoffen, dass es in Zukunft möglich sein wird, unsere Methode kommerziell einzusetzen" , sagt Teammitglied Oren Ben-Zvi. Damit könnten die Kosten für die Gewinnung von grünem Wasserstoff sinken, der heute in der Herstellung viel teurer sei als grauer Wasserstoff. Grauer Wasserstoff wird per Dampfreformierung aus Methan gewonnen. Bei dem energieintensiven Prozess wird Kohlendioxid freigesetzt. Für grünen Wasserstoff wird Wasser per Elektrolyse aufgespalten. Dieser Prozess wird mit sauberem Solar-, Wind- oder Wasserstrom betrieben.
Das Team der TAU beschreibt das Verfahren in der Fachzeitschrift Carbon Energy(öffnet im neuen Fenster) .