Treibstofftank mit "grünem Rost":
Clevere Lösung für H2-Speicherung

Rost gilt als Zeichen für Verfall. Doch ein Team aus Japan und Ägypten zeigt, dass sich ‚grüner Rost‘ - ein erst jüngst im Labor stabilisiertes Eisenhydroxid - als Lösung anbieten könnte, um Wasserstoff zuverlässig zu speichern und kontrolliert freizusetzen.

Billig schlägt Platin: Rost als H₂-Wundermittel

Das Prinzip: Wasserstoff gilt als Energieträger für Brennstoffzellen, muss aber sicher gespeichert und wieder freigesetzt werden. Natriumborhydrid, ein weißes Pulver, bindet Wasserstoff in chemischen Verbindungen. Damit ließe sich der Energieträger transportieren wie ein Feststoff und bei Bedarf in Gasform zurückgewinnen. Die Schwierigkeit: Diese Rückgewinnung läuft nur mit Katalysatoren effizient ab - bislang waren dafür vor allem teure Edelmetalle nötig.

Hier setzt die Arbeit von Ezz-Elregal und Kollegen an. Sie kombinierten das ungewöhnlich stabile Eisenhydroxid mit winzigen Kupferclustern. Diese Partikel, nur wenige Nanometer groß, "rüsten" den Rost auf: Sie bieten Andockstellen für die Borhydrid-Moleküle und leiten Elektronen in die Bindungen, sodass sich Wasserstoff leichter löst. Das Ergebnis ist ein Katalysator, der aus einfachen Rohstoffen besteht und trotzdem die gewünschte Reaktion beschleunigt.


Messungen zeigen: Die Aktivität erreicht nicht nur das Niveau edelmetallhaltiger Systeme, die bislang als Goldstandard galten, sondern übertrifft es in manchen Tests um ein bis zwei Größenordnungen. Unter Laborbedingungen bei 90 °C wurden mehr als 5000 Reaktionen pro Minute pro Kupferatom registriert. Selbst Sonnenlicht verstärkt den Effekt: Das Eisenoxid speichert Photonenenergie und gibt sie über die Kupfercluster an das Borhydrid weiter - eine zusätzliche Unterstützung, die bei klassischen Platin-Katalysatoren kaum beobachtet wird.

Was ist neu?

Was ist mit der Praxis?

Auch in anderen Punkten überzeugt der Ansatz. Das Material bleibt über viele Zyklen stabil, verliert nur wenig Leistung und kostet im Labormaßstab rund 0,60 US-Dollar pro Gramm, was ein Bruchteil von Platin-basierten Vergleichssystemen ist. Damit erscheint der Weg frei für Anwendungen in Brennstoffzellen von Schiffen oder stationären Energieanlagen.

Am Ende bleibt jedoch die Frage nach der Praxis. Wasserstoffkatalysatoren werden seit Jahrzehnten erforscht, viele vielversprechende Konzepte schaffen es nicht in die breite Anwendung. Auch hier stehen noch technische Schritte aus, etwa die Einbettung des Pulvers in tragfähige Träger. Doch die Studie zeigt, dass einfache Eisen- und Kupferverbindungen eine ernsthafte Alternative zu Edelmetallen sein könnten - ein Fortschritt, der die Debatte um kostengünstige Wasserstoffspeicherlösungen weiter vorantreibt.


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