Neue Brennstoffzelle nutzt Ammoniak statt Wasserstoff für emissionsfreie E-Mobilität
von belmedia Redaktion Allgemein Alltag Auto Business business24.ch businessaktuell.ch Digitalisierung Elektro Elektronik Energie Europa Flugzeug Forschung Innovation Inspiration Lifestyle Magazine Mobilität motortipps.ch Nachhaltigkeit nachrichtenticker.ch Natur & Naturereignisse Natur & Umwelt News Produkte Projekte Schiff Schweiz Technik Technologie Themen Transport Trends Verbreitung Wirtschaft
E-Fahrzeuge könnten künftig ihren Strom aus einer neuartigen Brennstoffzelle beziehen, die keinen Hochdrucktank für Wasserstoff mehr benötigt. Stattdessen wird Ammoniak verwendet, das bereits bei niedrigem Druck flüssig bleibt.
Die neue Technologie wurde vom Korea Advanced Institute of Science and Technology entwickelt. Bei der Umwandlung in Strom entstehen neben Wasserdampf lediglich Stickstoff – ein natürlicher Hauptbestandteil der Atemluft.
Heikler Wasserstofftransport
Der Transport von reinem Wasserstoff gilt bislang als technisch aufwendig. Das Gas muss entweder auf bis zu 800 bar verdichtet oder auf minus 253 Grad Celsius heruntergekühlt werden.
Deshalb wird Wasserstoff häufig in gebundener Form transportiert – insbesondere beim Export aus sonnen- und windreichen Regionen nach Europa.
Eine Möglichkeit besteht darin, Wasserstoff an Stickstoff zu binden. Dabei entsteht Ammoniak, das in der neuen Brennstoffzelle direkt genutzt werden kann.
Die ammoniakbasierte protonische Keramik-Brennstoffzelle arbeitet mit einem neu entwickelten Katalysator. Dieser unterstützt sowohl die Trennung von Wasserstoff und Stickstoff als auch die anschliessende Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft, bei der Strom und Wärme entstehen.
Ideal für mobile Stromerzeugung
Die Brennstoffzelle erreicht laut den Forschern bei einer Betriebstemperatur von 700 Grad Celsius eine maximale Leistungsdichte von 2,04 Watt pro Quadratzentimeter. Das Team bezeichnet diesen Wert als Weltklasse für diesen Brennstoffzellentyp.
In ersten Tests arbeitete der Katalysator bereits 255 Stunden ohne Leistungsabfall. Viele herkömmliche Katalysatoren verlieren dagegen mit der Zeit deutlich an Wirkung.
„Unser Katalysator wird die Kommerzialisierung der CO2-freien Stromerzeugungstechnologie auf Ammoniakbasis und der Wasserstoffenergiesysteme der nächsten Generation beschleunigen“, erklärt Entwickler Kang Taek Lee.
Brennstoffzellen gelten insbesondere für elektrisch angetriebene Lastwagen, Schiffe, Züge und Flugzeuge als vielversprechende Energiequelle. Die bisher komplizierte Wasserstofflagerung an Bord könnte durch Ammoniak deutlich vereinfacht werden.
Alternative Herstellung von Ammoniak
Auch Forscher der Texas A&M University arbeiten an neuen Verfahren zur Herstellung von Ammoniak. Statt Stickstoff und Wasserstoff unter hohem Druck und hohen Temperaturen zu verbinden, setzen sie auf ein elektrochemisches Verfahren.
Im Gegensatz zur klassischen Herstellung entstehen dabei kaum Klimagase, da ausschliesslich grüner Strom eingesetzt wird.
Quelle: pressetext.redaktion/Wolfgang Kempkens
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