Magnetische Kühlung: Innovative Methode zur Wasserstoffverflüssigung

Ein niederländisches Forscherteam hat eine vielversprechende neue Methode zur Kühlung von Wasserstoff entwickelt. Die magnetokalorische Kühlung mit einem speziellen Material könnte die Verflüssigung von Wasserstoff effizienter und umweltschonender machen.

Magnetische Kühlung: Gamechanger für Wasserstoff?

Wasserstoff hat großes Potenzial als sauberer Energieträger zur Speicherung erneuerbarer Energie. Allerdings ist es am effizientesten, Wasserstoff in flüssiger Form zu nutzen. Um Wasserstoff flüssig zu machen, muss er auf extrem niedrige Temperaturen von -253°C abgekühlt werden. Das ist mit herkömmlichen Kühlmethoden sehr energieintensiv und kostspielig. Daher ist die Entwicklung effizienterer Kühltechnologien entscheidend, um die Nutzung von Wasserstoff als nachhaltige Energiequelle zu fördern.

Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Graeme Blake, Assistenzprofessor für anorganische Chemie an der Universität Groningen (Niederlande), hat jetzt eine innovative neue Kühlmethode entdeckt. Diese nutzt spezielle Materialien, die sich in einem Magnetfeld erwärmen. Die Wärme wird dann an eine Wärmesenke abgegeben. Wird das Magnetfeld anschließend entfernt, kühlt sich das Material stark ab - und mit ihm die Umgebung. Dieser Prozess kann wiederholt werden, um eine kontinuierliche Kühlwirkung zu erzielen.


"Unser Material oder eine zukünftige Variante davon könnte wahrscheinlich die Kosten senken und die Umweltfreundlichkeit dieser Kühltechnologie verbessern", erklärt das Forscherteam um Graeme Blake von der Universität Groningen im Fachmagazin Nature. Ein weiterer großer Vorteil: Die Methode kommt ohne klimaschädliche Kühlmittel aus.

Wasserstoff-Zukunft

Außerdem: Bisherige magnetokalorische Materialien für so tiefe Temperaturen enthielten Metalle der seltenen Erden, deren Abbau problematisch ist. Das neue Material erreicht die nötigen -253°C ohne diese Metalle. Details zur Zusammensetzung werden in der Studie in Nature Communications beschrieben.

Schon bei Feldstärken von ein bis zwei Tesla, die mit einfachen Permanentmagneten erzeugt werden können, zeigt das Material eine starke Kühlwirkung. Bei einer Feldänderung von einem Tesla ändert sich die Temperatur um fast 2 Grad. Das ist für ein Material ohne seltene Erden außergewöhnlich gut und macht es für praktische Anwendungen besonders interessant. Zu guter Letzt reagiert das Material rasch auf Änderungen des Magnetfelds, was für die Effizienz der Kühlung wichtig ist.


Siehe auch: