Grünen Wasserstoff sicher zu speichern, ist Ziel des Projekts „GreenH2Metals: Nachhaltige und kreislauffähige Metalllegierungen zur effizienten und sicheren Speicherung von Wasserstoff für stationäre Anwendungen“. An dem Forschungsprojekt zur Speicherung von Wasserstoff in recycelten Feststoffen ist die Ruhr-Universität Bochum mit zwei Teilprojekten beteiligt.
Prof. Dr. Christian Liebscher vom Research Center Future Energy Materials and Systems erläuterte die Nachteile konventioneller Speichermethoden: Gas- und Flüssigspeicherung erfordern einen hohen Energieaufwand und durch Leckagen kann es zu einer Explosiongefahr kommen. Hinzu kommt bei der Flüssigspeicherung das Problem der Wärmeisolation, die mit Verlusten verbunden ist.
Die neue Technologie nutzt Pulverpartikel oder Pellets aus einer Titan-Eisen-Legierung Diese speichern Wasserstoff bei moderaten Drücken unter 40 bar. Der Prozess läuft bei Raumtemperatur ab und ist nahezu verlustfrei: An der Oberfläche der Partikel werden die Wasserstoffmoleküle zunächst gespalten. Die Atome diffundieren dann in das Metallgitter hinein. Das Metall wird dadurch zu einem sogenannten Hydrid. Senkt man den Druck um die Partikel oder Pellets wieder ab, tritt der Wasserstoff wieder aus. Sollte ein Tank bersten, würde der Wasserstoff nur sehr langsam austreten, sodass die Explosionsgefahr sehr stark reduziert wird.
Mikrostrukturanalyse für optimierte Speichereigenschaften
Die Bochumer Forschungsgruppe untersucht die Mikro- und Nanostruktur von Metalllegierungen, die Wasserstoff aufnehmen und wieder abgeben können. Die Rohstoffe des Speichermaterials sollen aus sekundären Quellen kommen, also recycelt sein und auch werden können. Deshalb liegt der Fokus der Arbeitsgruppe auf der Untersuchung der Auswirkungen von Recycling-Rohstoffen.
Mittels Transmissionsemissionsmikroskopie und Atomsondentomografie werden Be- und Entladungsprozesse detailliert untersucht. Ziel sind die Optimierung der Speichereigenschaften und die Vermeidung von Abnutzungseffekten.
Das Helmholtz-Zentrum hereon GmbH koordiniert das Projekt. Weitere Partner sind die RWTH Aachen und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Vorhaben mit 3,3 Millionen Euro. Die Ruhr-Universität Bochum erhält davon 750.000 Euro für ihre Forschungsarbeit.
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