{"id":203574,"date":"2020-01-15T07:00:22","date_gmt":"2020-01-15T06:00:22","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=203574"},"modified":"2020-01-15T07:00:22","modified_gmt":"2020-01-15T06:00:22","slug":"zusatzstoffe-machen-tanken-von-wasserstoff-fuenf-mal-schneller","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/zusatzstoffe-machen-tanken-von-wasserstoff-fuenf-mal-schneller\/","title":{"rendered":"Zusatzstoffe machen Tanken von Wasserstoff f\u00fcnf Mal schneller"},"content":{"rendered":"<p>Obwohl Wasserstoff aufw\u00e4ndig hergestellt werden muss, ist er \u2013 neben E-Autos mit Batterieantrieb \u2013 eine L\u00f6sung, um Autofahren CO2-neutral zu machen. Voraussetzung ist allerdings, dass der Strom zur Herstellung und f\u00fcr den Transport des Wasserstoffs zu den Tankstellen aus erneuerbaren Energien erzeugt wird. Ein Fahrzeug mit Wasserstoff im Tank st\u00f6\u00dft n\u00e4mlich kein Kohlendioxid aus wie Benzin- oder Dieselautos, sondern nur Wasserdampf. Ein Problem, das den Einsatz von Wasserstoff erschwert ist, dass es kein effizientes Systems zur Speicherung gibt. Bei den aktuellen Autos wird Wasserstoff mit bis zu 700 Bar Druck in Druckgastanks gef\u00fcllt. Das ist nicht nur teuer sondern auch technisch anspruchsvoll. Eine Alternative k\u00f6nnten Feststoffspeicher auf Magnesium-Stickstoffbasis sein.<\/p>\n<p>Wissenschaftler des <a href=\"https:\/\/www.hzg.de\/index.php.de\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Helmholtz-Zentrums Geesthacht<\/a> (HZG) erforschen seit Jahren sogenannte Magnesiumhydride als Speicher f\u00fcr Wasserstoff. Diese speichern gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Drucktanks bei gleichem Volumen mehr Wasserstoff und damit auch mehr Energie. Das hei\u00dft: Ein Hochdrucktank ben\u00f6tigt f\u00fcr f\u00fcnf Kilo Wasserstoff ein Volumen von 122 Litern. Ein Tank auf Basis von Magnesiumhydrid dagegen nur von 46 Litern. Mit f\u00fcnf Kilo Wasserstoff kommt ein Brennstoffzellen-Auto etwa 500 Kilometer weit. Der Nachteil dieses Konzepts ist allerdings, dass Temperaturen von rund 300 Grad zum Beladen n\u00f6tig w\u00e4ren.<\/p>\n<p>Diese Temperatur konnten die Forscher fast halbieren, indem sie Zusatzstoffe wie beispielsweise Stickstoff hinzuf\u00fcgten. Dr. Claudio Pistidda, Materialforscher am Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Abteilung \u201eNanotechnologie\u201c erkl\u00e4rt: \u201eLeider f\u00fchrt dies oft zu einer massiven Reduzierung der Wasserstoff-Aufnahmekapazit\u00e4t des Systems. Wir haben daher ein neues Hydridkomposit-System entwickelt, das sich bei geringen Arbeitstemperaturen von unter 180 Grad sehr schnell beladen l\u00e4sst.\u201c<\/p>\n<figure id=\"attachment_203572\" aria-describedby=\"caption-attachment-203572\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-203572 size-medium\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2020\/01\/csm_19c0192_003_d_b098bf7ef8-600x338.jpg\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"338\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-203572\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 Daimler AG<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Tanken innerhalb von Minuten<\/h3>\n<p>Um f\u00fcnf Kilo Wasserstoff zu tanken, brauchte man bei den Magnesium-Stickstoff basierten Hydridsystemen bisher rund eine halbe Stunde. Dank zweier Zusatzstoffe \u2013 Kalium und Lithium-Titanat-Oxid \u2013 haben es die HZG-Wissenschaftler nun geschafft, diesen Vorgang um ein Vielfaches zu beschleunigen. Daf\u00fcr haben sie Kalium und Titanat in Spezialm\u00fchlen gemeinsam mit dem Magnesium-Stickstoff-System zu winzigsten Nanopartikeln gemahlen, wodurch sich die Oberfl\u00e4che der einzelnen Partikel vergr\u00f6\u00dfert und diese mehr Wasserstoff binden.<\/p>\n<p>\u201eWir haben damit ein System erfunden, durch das der Tankvorgang etwa f\u00fcnf Mal schneller abl\u00e4uft als ohne Kalium-Lithium-Titanat\u201c , erkl\u00e4rt HZG-Doktorand G\u00f6khan Gizer, der f\u00fcr diese Studie im Laufe von drei Jahren unz\u00e4hlige Experimente durchgef\u00fchrt hat. Am Ende konnten die Forscher zeigen, dass das Beladen mit Wasserstoff im Magnesium-Stickstoff-System durch Kalium-Lithium-Titanat-Nanopartikel als Katalysatoren beschleunigt werden kann.<\/p>\n<p>Generell w\u00fcrden das Laden und Entladen des Metallhydridspeichers vom W\u00e4rmetransport, von der Bewegung des Gases durch das Hydrid sowie der Reaktionsgeschwindigkeit mit dem Hydrid abh\u00e4ngen, erkl\u00e4ren die Wissenschaftler. Diese Vorg\u00e4nge im Detail zu kennen, bilde die Grundlage ihrer Forschung. Eine Grundlagenforschung mit echtem Mehrwert: \u201eMit den Ergebnissen dieser Studie kommen wir einen gro\u00dfen Schritt weiter in Richtung konkurrenzf\u00e4hige Speicher\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Claudio Pistidda. Als n\u00e4chstes wollen die Wissenschaftler die Reaktionskinetik dieser neuen Materialien optimieren und f\u00fcr den technischen Einsatz im Fahrzeug qualifizieren.<\/p>\n<p>Die Studie der HZG-Forscher wurde im Fachmagazin <em>Nature Scientific Reports<\/em> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/?s=wasserstoff\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Mehr Artikel zum Thema Wasserstoff finden Sie hier.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Obwohl Wasserstoff aufw\u00e4ndig hergestellt werden muss, ist er \u2013 neben E-Autos mit Batterieantrieb \u2013 eine L\u00f6sung, um Autofahren CO2-neutral zu machen. 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