Ameisensäure als Wasserstoffspeicher
"Wir haben ein sehr einfaches System gefunden, Wasserstoff aus Ameisensäure direkt mit Hilfe eines Eisenkatalysators zu erzeugen", sagt Matthias Beller vom Leibniz-Institut für Katalyse in Rostock. Zusammen mit seinen Kollegen wählte er als Ausgangssubstanz einen Komplex aus Eisenborflourid. An diesen dockten sie eine phosphathaltige Molekülgruppe an und erhielten einen hocheffizienten Katalysator. Nur sehr geringe Mengen davon reichten aus, um von Ameisensäure Wasserstoff abspalten zu können.
Bereits bei Raumtemperatur setzte die katalytische Zersetzung ein. Doch die höchste Ausbeute erreichten die Forscher bei 80 Grad Celsius. Pro Stunde beobachteten Beller und Kollegen 9.425 Zyklen der Katalyse-Reaktion. Dabei erzielten sie einen konstanten Gasfluss von 325,6 Millilitern pro Minute. In dem Gas waren sowohl Wasserstoff als auch Kohlendioxid enthalten. Die Mengen an giftigem Kohlenmonoxid waren mit wenigen Molekülen vernachlässigbar gering. In einem nächsten Schritt muss das Kohlendioxid allerdings noch aus dem Gasgemisch abgetrennt werden. Erst dann steht reiner Wasserstoff, der zum Betrieb von Brennstoffzellen geeignet ist, zur Verfügung.
Dafür schlagen die Forscher vor, das unbrennbare CO2 als Karbonatsalz zu binden. Um den kompletten Prozess auch möglichst klimaneutral gestalten zu können, ließe sich das freigesetzte CO2 auch für die Erzeugung neuer Ameisensäure nutzen. Gelingt es den Forschern, den kompletten Umsetzungsprozess von Ameisensäure effizient zu gestalten, lockt ein neues, günstiges und klimafreundliches Reaktionssystem für die breite Anwendung von Wasserstoff als Energieträger.