Katalyse für Energietechnologien
Dr. Henrik Junge
Eine der größten Herausforderungen dieses Jahrhunderts ist die ausreichende und nachhaltige Energieversorgung. Aus diesem Grund sind insbesondere Fortschritte in der Wasserstofftechnologie, wie z.B. die Wasserstofferzeugung aus geeigneten Rohstoffen, seine Speicherung und die Umwandlung in elektrische Energie von Interesse.
Neben Methan und Methanol sind erneuerbare Ressourcen wie (Bio)Ethanol oder Glycerin vielversprechende Ausgangsstoffe für die zeitnahe Wasserstoffproduktion. Ihre Nutzung ist jedoch schwierig, da die entsprechenden Reformierungsprozesse Temperaturen von über 200°C erfordern. Deshalb ist es notwendig, verbesserte Technologien zur Erzeugung von Wasserstoff mit hohen Reaktionsgeschwindigkeiten unter milden Bedingungen zu entwickeln.
Auch die Speicherung von Wasserstoff stellt eine Schlüsselfrage in der Wasserstofftechnologie dar. Bisher weitgehend unbeachtet ist die Wasserstoffspeicherung in Form von Ameisensäure. Basierend auf der katalytischen Herstellung und Zersetzung von Ameisensäure wird ein Kreislauf zur CO2-neutralen Wasserstoffspeicherung ermöglicht (Abbildung). CO2 ist auf der Erde in großen Mengen vorhanden.
Ziel unserer Arbeit ist die Entwicklung aktiver Katalysatoren für die Erzeugung von Wasserstoff aus Alkoholen und Ameisensäure unter milden Bedingungen (Raumtemperatur bis maximal 100°C). Für die Untersuchung der Leistungsfähigkeit der Katalysatoren steht eine hochwertige Gasanalytik (H2-Sensor, Permanentgas-GC) zur Verfügung.
Neben dem Hauptschwerpunkt wird an weiteren katalytischen Anwendungen im Energiebereich gearbeitet. So werden z.B. in Zusammenarbeit mit Projektpartnern Brennstoffzellenkatalysatoren entwickelt und in einer Brennstoffzelle getestet. Ein am LIKAT hergestellter und in Zusammenarbeit mit dem INP Greifswald modifizierter Katalysator wird gegenwärtig in einem Brennstoffzellenprototyp (Foto) der AMT GmbH engesetzt.
