Unter günstigen Wetterbedingungen erzeugen Wind- und Solarparkanlagen Strom über den Bedarf hinaus. Französische Forscher entdecken eine Möglichkeit, den zuviel erzeugten Strom kostengünstig zu speichern, um ihn zu einem späteren Zeitpunkt im Bedarfsfall zu verwerten.
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Grenoble (Frankreich). Eine Option der wirtschaftlichen Speicherung bietet Wasserstoff. Bislang wurden für die Elektrolyse, bei der die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff stattfand, Platin-Elektroden verwendet. Von Forschern aus Frankreich wurde eine preisgünstigere Elektrode, die in der Haltbarkeit vergleichbar ist und aus speziellen Kobaltkomplexen und Kohlenstoff-Nanoröhrchen besteht, die sich als Ersatz für die Platin-Elektroden einsetzen ließen, die höhere Kosten verursachen. In der Fachzeitschrift Nature Chemistry haben die Wissenschaftler berichtet über die Entwicklung sowie die ersten durchgeführten Versuche mit den neuartigen Elektroden. In Frankreich teilen Vincent Aro und seine Kollegen, die an der Universität Grenoble beschäftigt sind, mit, dass die Kobaldkomplexe zu den ökonomischsten molekularen Katalysatoren zählen, welche man für die Wasserstofferzeugung einsetzen kann. Sie haben das Potenzial, die bislang verwendeten Elektroden zukünftig abzulösen. Aber ergaben sich rasch die ersten Schwierigkeiten bei den Forschungen. Beispielsweise stelle es sich als überaus problematisch heraus, dauerhaft Moleküle, die kobalthaltig sind, als Kathode in Elektrolysezellen zu verwenden. Als Lösung erwies sich ein System, mit wiederkehrenden Prozessen in mehreren Stufen. An dieses System konnten die aktiven Kobaltkomplexe an den aus Kohlenstoff bestehenden Nanoröhrchen andocken. Die neue Kathode ist im Stand, Wasser äußerst wirtschaftlich in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten. Bereits geringe Spannungen unter einem Volt reichen zum elektrolytischen Spalten von bis zu 8000 Wassermoleküle mit einem Kobaldkomplex. Eine Abnutzung des Materials konnte sogar nach einem unterunterbrochenen Einsatz der Kathode über 7 Stunden und ca. 55000 Reaktionszyklen nicht festgestellt werden. Platin, das mit einem Wirkungsgrad von nur etwa 70 Prozent arbeitet und bedingt dadurch weniger effizient ist, ließe sich gegen die neu entwickelte, leistungsfähige und strapazierbare Kathode aus Elektrolyseanlagen austauschen und dadurch die Speicherung von Strom erheblich kostengünstiger ermöglichen. Zuvor muss aber noch nach einer gesucht werden, die neuentwickelten leistungsfähigen Kathoden in großer Stückzahl herzustellen. Wenn dieses Problem gelöst ist, bestünde die Möglichkeit, nicht benötigten Strom, der aus Wasser-, Wind-, oder Solarkraft gewonnen wurde als Wasserstoff zu günstigen Kosten zu speichern.