Zweites "elektrisches Benzin": Alternative zu Carbazol?

10. Dezember 2013, 14:35 Uhr
Zweites "elektrisches Benzin": Alternative zu Carbazol?
Zweites "elektrisches Benzin": Alternative zu Carbazol?

Die britische Firma Cella Energy Limited verwendet eine neuartige patentierte Technologie, um Wasserstoff sicher und kostengünstig zu speichern.

Diese neue Speichertechnologie verwendet komplexe chemische Hydrid-Materialien als Wasserstoffträger, deren Eigenschaften durch Verfahren zur Nanostrukturierung und Verkapselung erheblich verbessert werden konnten. Dies gilt für die Betriebstemperatur, die Wasserstoffaufnahme, die Dynamik der Wasserstoff-Freisetzung und die sichere Handhabung an der Luft. Das Endprodukt des Herstellungsverfahrens ist entweder ein seidenpapierartiges weißes Mikrofaser-Polymer oder ein feines Polymer-Pulver, das aus mikroskopisch kleinen Kügelchen mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis 5 μm besteht. Das eigentliche Hydrid-Material befindet sich in den 50 – 200 nm großen Poren der Polymer-Kügelchen.

 

Da der Wasserstoff im Hydrid-Material gebunden ist, lässt sich das Polymer-Pulver ohne Druck in einen normalen Kraftstofftank füllen. Aktuell wird eine Wasserstoff-Speicherdichte von 6 % des Gesamtgewichts angegeben. Durch komplexe Hydride sollen sich bis zu 20 % erreichen lassen. Da Wasserstoff etwa die 3,3-fache Energiedichte von Benzin aufweist, könnte das System in Verbindung mit einem Brennstoffzellen-Elektroantrieb durchaus mit konventionellen Kraftstoffen konkurrieren, und selbst bei Verbrennung des Wasserstoffs in konventionellen Motoren ergibt sich eine akzeptable Reichweite.

 

Die Herstellung des Mikrofaser- und Pulver-Speichermaterials kann in großen Mengen durch einen automatisierten Prozess namens Elektrospinnen oder Elektrosprühen erfolgen. Das Polymer-Pulver lässt sich ähnlich wie ein flüssiger Treibstoff handhaben.

 

Bei dem neuen „Kraftstoff“ handelt es sich aber wie bei dem kürzlich vorgestellten Carbazol um ein Material, in dem der Wasserstoff als eigentlicher Energieträger gespeichert ist. Im Fahrzeug wird er durch einen thermischen Prozess freigesetzt und als Treibstoff für einen Brennstoffzellen-Elektroantrieb oder einen Verbrennungsmotor verwertet. Das „entladene“ Polymerpulver muss daher beim Tanken abgepumpt und durch frisches („aufgeladenes“) ersetzt werden. Für den Autofahrer ändert sich beim Tanken nur die Form der Zapfpistole. Da der Wasserstoff im Polymer fest gebunden ist, ist das Tanken noch sicherer als bei Benzin.

Das „verbrauchte“ Polymerpulver wird in der Tankstelle gesammelt und später wieder recycelt.

 

Gegenüber Carbazol hätte das Polymer-Hydrid-Material von Cella Energy den Vorteil einer höheren Energiedichte und möglicherweise auch geringerer Kosten. Außerdem propagiert Cella Energy auch eine – zumindest anfängliche – Verwendung des Polymerpulvers als Additiv zu konventionellen Kraftstoffen wie Benzin für Autos und Kerosin für Flugzeuge. Das wasserstoffhaltige Pulver wird dann einfach im Motor oder in der Turbine mit verbrannt, um die (CO2-)Emissionen zu verringern und den Anteil regenerativer Energien (bei entsprechender Wasserstofferzeugung) zu erhöhen.

 

Cella Energy Limited ist eine Ausgründung des Rutherford Appleton Laboratory in Harwell, Oxford (Großbritannien). Die von Cella Energy genutzte Technologie basiert auf den Arbeiten von Professor Stephen Bennington und Dr. Arthur Lovell von der 1200-Mitarbeiter-Forschungseinrichtung STFC ISIS am Rutherford Appleton Laboratory und von Professor Neal Skipper am London Centre for Microtechnology des University College London (UCL) mit Beiträgen von Professor Bill David vom STFC und Dr. Martin Owen Jones von der Universität Oxford.

 

Kommentare werden geladen...
Verwandte Artikel