Kokosnussholzkohle kann helfen, Wasserstoff sicher und effizient zu speichern

Wasserstoff ist ein umweltfreundlicher Kraftstoff. Allerdings verhindern zahlreiche Probleme seine Nutzung, insbesondere das Fehlen einer effizienten Speichermethode.

In einer der neuesten Studien haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Kokosnüsse eine bestimmte Komponente enthalten, die zur Lösung dieses Problems beitragen kann.

Unser Planet verfügt über nahezu unerschöpfliche Wasserstoffreserven, da er in Wasser vorkommt. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht zudem Wasser, ohne dass die Umwelt dadurch belastet wird. Dank seiner Eigenschaften kann Wasserstoff mit Kraftstoffen konkurrieren, die aus fossilen Kohlenwasserstoffen gewonnen werden.

Damit Wasserstoff jedoch andere Kraftstoffe vollständig ersetzen kann, müssen einige Probleme gelöst werden. Wie bereits erwähnt, ist es Wissenschaftlern bisher nicht gelungen, eine ausreichend zuverlässige und sichere Methode zur Speicherung von Wasserstoff zu entwickeln, da dieser eine geringe volumetrische Energiedichte aufweist. Das bedeutet, dass für die Speicherung große Behälter erforderlich sind.

Die Wasserstoffspeicherung selbst ist ein separates Problem. Um die Dichte des Elements zu reduzieren, versuchten Spezialisten die Verflüssigungsmethode, doch bei -2500 °C beginnt das Element zu sieden. Um den flüssigen Zustand des Wasserstoffs aufrechtzuerhalten, ist eine leistungsstarke und voluminöse Wärmedämmung erforderlich.

Komprimierter Wasserstoff ist außerdem gefährlich und die Technologie hat sich für den breiten Einsatz in Fahrzeugen als ungeeignet erwiesen, da es auf den Straßen nicht selten zu Unfällen kommt.

Nachdem sich die Methode der Verflüssigung und Komprimierung von Wasserstoff als unwirksam erwiesen hatte, entschieden sich Spezialisten, chemische Speichertechnologien auszuprobieren. Experten wählten verschiedene Materialien aus, die Wasserstoff aufnehmen und bei Bedarf wieder freisetzen konnten.

Zunächst konzentrierten sich die Spezialisten auf Metallhydride, doch später zeigten sich einige Mängel. Um den Prozess der Wasserstofffreisetzung zu starten, mussten Metallhydride erhitzt werden, was zu einem irrationalen Energieverbrauch führte. Zudem ist die Anzahl der Wiederaufladungen von Metallhydriden begrenzt, und mit zunehmender Wiederaufladung geht Kapazität verloren.

Am Hydrogen Energy Center in Indien machten Vini Dixinth und seine Kollegen eine interessante Entdeckung. Untersuchungen haben gezeigt, dass Kokosnusskohle fast alle Probleme der Wasserstoffspeicherung lösen kann. Kokosnusskohle kann Wasserstoff in hohem Maße aufnehmen, und ihre Leistung wird nicht durch die Anzahl der Wiederaufladungen beeinflusst.

Kohlenstoff bindet Wasserstoff gut und gibt ihn bei Bedarf frei ab. Kohlenstoff eignet sich auch gut zur Herstellung poröser Materialien mit großer Oberfläche.

Die Karbonisierung ist eine der Technologien zur Gewinnung von Kokosnusskohle mit den gewünschten Eigenschaften. Dabei wird der Rohstoff in einer Stickstoffatmosphäre auf mehrere hundert Grad Celsius erhitzt, wodurch der Kohlenstoff und seine poröse Struktur erhalten bleiben.

Der Projektleiter ersetzte die Kokosnussschale durch Fruchtfleisch, das mehrere Vorteile bietet. Insbesondere enthält es Magnesium, Kalium, Natrium, Kalzium und andere Elemente, die gleichmäßig über das Volumen verteilt sind. Experten zufolge ermöglicht diese Eigenschaft des Nussmarks, ein größeres Volumen an Wasserstoff zu binden.

Obwohl die indischen Spezialisten keine praktischen Ergebnisse erzielten, aber ein Material entwickeln konnten, das eine gute Grundlage für ein Wasserstoffspeichersystem bilden könnte, setzen sie ihre Arbeit fort und haben den weiteren Forschungsweg bereits festgelegt. Nun haben die Inder die Abhängigkeit der Absorptionseigenschaften von Kohlenstoff von Katalysatoren identifiziert, was ihrer Meinung nach ein wichtiger Mechanismus ist.

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