Ein Forschungsteam der Chalmers University of Technology in Schweden hat unter der Leitung von Professor Ergang Wang eine neuartige Methode für die platinfreie Herstellung von Wasserstoffgas entwickelt. Anstelle von Platin werden kleine Partikel von elektrisch leitfähigem Kunststoff eingesetzt. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse in einer Studie in der Fachzeitschrift „Advanced Materials“.  

Platin ist knapp und teuer  

Bei der Produktion von Solarwasserstoff wird Platin bislang als Co-Katalysator eingesetzt. Doch die Gewinnung des Metalls ist mit Risiken für Mensch und Umwelt verbunden und nur in wenigen Ländern möglich. Dazu kommt: Die Reserven sind begrenzt, das Metall ist teuer.   

Die Alternative: Elektrisch leitfähiger Kunststoff  

Um Platin zu umgehen, setzt das Forschungsteam auf kleine Partikel aus elektrisch leitfähigem Kunststoff. 

Dieser Kunststoff, auch als konjugierte Polymere bekannt, ist ein halbleitendes Material. Aufgrund seiner Eigenschaft als Halbleiter eignet er sich für die organische Elektronik – eine Technologie, die unter anderem bei der Energieumwandlung und -speicherung zum Tragen.  

30 Liter Wasserstoff in einer Stunde 

Für den Wasserstoffprozess werden die Partikel in Wasser getaucht, wo sie sowohl mit dem Sonnenlicht als auch mit ihrer Umgebung reagieren. Die Forschungsgruppe hat den Kunststoff so weiterentwickelt, dass das Material eine höhere Wasserverträglichkeit aufweist.  

Wird nun simuliertes Sonnenlicht auf einen Becher mit Wasser und Kunststoffpartikeln gerichtet, beginnt die unmittelbare Bildung von kleinen Wasserstoffblasen. Die Blasen steigen durch das Wasser auf und werden gesammelt durch Rohre zu einem Speicherbehälter geleitet. Die produzierte Gasmenge kann in Echtzeit dokumentiert werden.  

Alexandre Holmes, Forscher an der Chalmers University of Technology, erklärt: „Mit nur einem Gramm des Polymermaterials können wir in einer Stunde 30 Liter Wasserstoff produzieren.“ 

Zukünftige Forschung an Wasserstoffprozess ohne Zusatzchemikalien 

Als künftiges Forschungsvorhaben plant die Forschungsgruppe, im Wasserstoffprozess auf zusätzliche Hilfschemikalien zu verzichten. Statt mit Vitamin C, was als Opfer-Antioxidans fungiert, sollen Wassermoleküle allein mithilfe von Wasser und Sonnenlicht in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden.