Die chemischen Symbole entsprechen dem Material, das als Katalysator am PSI untersucht wurde. Die roten Kugeln entsprechen Sauerstoffatomen.
Paul Scherrer Institut / Emiliana Fabbri
Die Speicherung in Form von Wasserstoff geschieht, indem Wasser in einem Elektrolyseur mithilfe von Strom aus Sonnen- oder Windenergie in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Das neue Material der Forscher des Paul Scherrer Instituts (PSI) beschleunigt als Katalysator die Aufspaltung der Wassermoleküle.
PSI-Forscherin Emiliana Fabbri: "Wir wollten einen effizienten Katalysator entwickeln, der günstig ist, weil er ohne Edelmetalle auskommt." Die Forscher greifen dabei auf einen sogenannten Perowskit zurück – eine komplexe Verbindung der Elemente Barium, Strontium, Kobalt, Eisen und Sauerstoff. Das Besondere daran: Sie erzeugen ihn in Form winziger Nanopartikel, um eine möglichst große Oberfläche für die elektrochemische Reaktion bereitzustellen.
Nanopulver lässt sich in großen Mengen herstellen
Zur Herstellung des Nanopulvers kam ein sogenanntes Flame-Spray-Gerät an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) zum Einsatz, mit dem sich verschiedene Materialien in Pulverform herstellen lassen. Die Bestandteile des Materials werden gemeinsam durch eine Flamme geleitet, vermischen sich und erstarren schnell zu kleinen Partikeln, sobald sie die Flamme verlassen.
Mit dem vorgestellten Herstellungsverfahren haben die Forscher große Mengen des Katalysatorpulvers erzeugt und sind sich sicher, dies auf Industriemaßstab hochskalieren zu können. Der Katalysator wurde in Kooperation mit einem amerikanischen Hersteller von Elektrolyseuren getestet. Dabei konnte laut PSI und Empa gezeigt werden, dass das Gerät mit dem neuen Perowskit zuverlässiger arbeitete als mit einem konventionellen Iridium-Oxid-Katalysator.