Wasserstoff aus der Luft holen. Forscher zeigen es geht.

Direktelektrolyse Wasserstoff um in der Wüste Wasserstoff zu erzeugen

Können wir Wasserstoff aus der Luft gewinnen?

In einer Welt, die immer mehr auf erneuerbare Energien setzt, ist die Suche nach umweltfreundlichen Methoden zur Herstellung von Wasserstoff von entscheidender Bedeutung. Ein Team von Forschern der Universität Melbourne und der Universität Manchester hat eine innovative Methode entwickelt, um Wasserstoff aus Feuchtigkeit zu produzieren, die aus der Umgebungsluft extrahiert wird. Dieses Verfahren wird als Direktelektrolyse bezeichnet und hat das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir Wasserstoff produzieren.

Die Technologie funktioniert, indem sie Feuchtigkeit aus der Luft extrahiert und sie in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Der Prozess wird durch Elektrizität angetrieben, die aus erneuerbaren Energiequellen stammen kann. Die Technologie nutzt eine spezielle Membran, die in der Lage ist, den Wasserstoff von dem Sauerstoff zu trennen, der auch bei der Reaktion entsteht.

Das Verfahren basiert auf einer Technologie namens “Feuchtigkeitsharvester”, die in der Lage ist, die Feuchtigkeit in der Luft aufzufangen und zu speichern. Diese Feuchtigkeit wird dann in einer Kammer gesammelt, in der ein elektrolytisches System zur Herstellung von Wasserstoff integriert ist.

Die Direktelektrolyse wird Solarenergie nutzen.
Die Direktelektrolyse wird Solarenergie nutzen.

Im Gegensatz zu anderen Methoden zur Herstellung von Wasserstoff, die auf fossilen Brennstoffen oder anderen Ressourcen wie Erdgas oder Kohle basieren, hat die Direktelektrolyse den Vorteil, dass sie auf erneuerbaren Ressourcen basiert. Da Feuchtigkeit in der Luft eine konstante und erneuerbare Ressource ist, könnte die Direktelektrolyse ein vielversprechendes Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff sein, das einen großen Beitrag zur Reduzierung des Kohlenstoff-Fußabdrucks leisten kann.

Die Forscher haben einen Prototyp des Feuchtigkeitsharvesters entwickelt, der in der Lage ist, bis zu 500 ml Wasserstoff pro Tag zu produzieren. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht.

Die folgende Grafik zeigt den Prozess der Direktelektrolyse mit einem Feuchtigkeitsharvester: Hier der link zu der Grafik: 

Wie aus der Grafik hervorgeht, wird der Feuchtigkeitsharvester verwendet, um Wasser aus der Luft zu sammeln und zu speichern. Das gesammelte Wasser wird dann in die elektrolytische Kammer geleitet, wo es durch Anwendung von elektrischem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Der produzierte Wasserstoff kann dann zur Energieerzeugung verwendet werden.

Die Direktelektrolyse ist ein vielversprechender Ansatz, da sie mehrere Vorteile bietet. Zum einen ist sie umweltfreundlich, da sie keine Kohlenstoffemissionen verursacht. Zum anderen ist sie eine sehr effiziente Methode zur Wasserstoffproduktion, da sie keine zusätzlichen Energiequellen benötigt und stattdessen erneuerbare Energiequellen nutzt.

Die Technologie hat jedoch noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Die größte Herausforderung besteht darin, die Technologie so zu optimieren, dass sie kostengünstig und kommerziell rentabel wird. Derzeit ist die Technologie noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase, und es wird einige Zeit dauern, bis sie marktreif ist.

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Quellen:

Bünte, O. (2022) “direktelektrolyse”: Forscher Produzieren wasserstoff aus luftfeuchtigkeit, heise online. heise online. Available at: https://www.heise.de/news/Direktelektrolyse-Forscher-produzieren-Wasserstoff-aus-Luftfeuchtigkeit-7259103.html (Accessed: April 2, 2023).

The concept of Direct Air Electrolysis (DAE) for hydrogen production … (no date). Available at: https://www.researchgate.net/figure/The-concept-of-direct-air-electrolysis-DAE-for-hydrogen-production-a-A-schematic_fig2_353281155 (Accessed: April 2, 2023).

Guo, J. et al. (2022) Hydrogen production from the Air, Nature News. Nature Publishing Group. Available at: https://www.nature.com/articles/s41467-022-32652-y (Accessed: April 2, 2023).

 

 

 

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