Photokatalyse: Wasserstoff aus Meerwasser und Sonnenlicht

Grüner Wasserstoff ist ein zentraler Baustein für die Dekarbonisierung von Industrie, Transport und Energieerzeugung. Bisherige Verfahren wie die Elektrolyse benötigen jedoch viel Strom. Photokatalytische Prozesse nutzen stattdessen Sonnenlicht, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Lichtaktive Materialien – sogenannte Photokatalysatoren – absorbieren das Licht und liefern die nötige Energie für die Reaktion.

Bisher befinden sich photokatalytische Methoden für eine großflächige Wasserstoffproduktion noch in der Forschung. Ein zentrales Problem ist die Korrosion durch Chlorid, das in Meerwasser in hohen Konzentrationen vorkommt.

Neuer Nickel-Photokatalysator: Effizient und korrosionsbeständig

Forschende um Prof. Dr. Shoubhik Das vom Lehrstuhl Organische Chemie I der Universität Bayreuth ist es nun gelungen, einen Photokatalysator für die saubere Erzeugung von Wasserstoff direkt aus Meerwasser zu entwickeln. „Unsere Forschung hat den ersten Nickel-Photokatalysator hervorgebracht, der Meerwasser direkt unter Sonnenlicht spalten kann – ganz ohne Opferreagenz oder Co-Katalysator. Dabei erreicht er Wasserstoffproduktionsraten, die die meisten bisher erforschten Einzelkomponenten-Systeme übertreffen“, sagt Das.

Der Katalysator erreicht höhere Wasserstoffproduktionsraten als die meisten bisher erforschten Einzelkomponenten-Systeme. Zudem ist er korrosionsbeständig gegenüber Chlorid und unempfindlich gegenüber anderen Meerwasserbestandteilen.

Nachhaltige Wasserstoffwirtschaft: Weniger Abfall, mehr Unabhängigkeit

Die Entwicklung des Bayreuther Teams markiert einen bedeutenden Fortschritt. Die direkte Erzeugung von Wasserstoff aus Meerwasser unter Sonnenlicht reduziert Betriebskosten und chemischen Abfall. Gleichzeitig verringert sie die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Eine Methode, die den Weg zu einer kohlenstofffreien Wasserstoffwirtschaft ebnen könnte.

Über ihre Erkenntnisse berichten die Forschenden im Journal of the American Chemical Society.

Quelle: Universität Bayreuth | www.solarserver.de © Solarthemen Media GmbH