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- 19.05.2003 -

 

 

 

 


 

Forschung:

Neue Speichermaterialien für Wasserstoff

Eine junge Gruppe von Materialien könnte Pläne für eine Wasserstoffwirtschaft voranbringen, hoffen amerikanische Forscher.

(jkm) - Wie die Wissenschaftler im Magazin "Science" berichten, speichern die Metall-Kohlenwasserstoff-Käfige unter relativ milden Bedingungen bis zu vier Prozent ihres Eigengewichts an Wasserstoff. Vielleicht könnten sie künftig als Tanks für umweltfreundliche Kraftfahrzeuge fungieren.

Omar Yaghi von der University of Michigan, Ann Arbor, und seine Kollegen bezeichnen die von ihnen entwickelten Materialien als metall-organische Gerüste (metal-organic frameworks, kurz MOF). Grundelement ist ein Würfel mit Metallgruppen als Eckpunkten und Kohlenwasserstoffen als Kanten. Bereits im letzten Jahr hatten die Forscher gezeigt, dass diese porösen Materialien dank einer inneren Oberfläche von bis zu 3.000 Quadratmetern pro Gramm gute Methanspeicher sind. Nun stellten sie ähnliche Untersuchungen mit Wasserstoff an.

Ausgangspunkt war eine Verbindung mit Zinkgruppen und Benzoldicarboxylat als Bausteinen. Bei Temperaturen von etwa minus 200 Grad Celsius und 20 Bar Wasserstoffdruck nahm diese 4,5 Prozent ihres Eigengewichts an Wasserstoff auf und gab diesen auch leicht wieder ab. Bei Raumtemperatur war es zwar nur noch ein Prozent. An diesem Punkt erwies sich jedoch der modulare Aufbau der Würfel als vorteilhaft. Setzten Yaghi und sein Team Naphthalin oder Cyclobutylbenzol als organische Kanten ein, die dem Wasserstoff mehr Anlagerungsfläche bieten, stieg die Speicherkapazität prompt auf das Doppelte bzw. Vierfache.

"Die Wasserstoff-Speicherkapazität dieser Strukturen bei Raumtemperatur ist mit den höchsten Kapazitäten vergleichbar, die mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen bei extrem niedrigen Temperaturen erzielt worden sind", schreiben die Forscher. Zwar erreichten die neuen Materialien noch nicht das vom US-Energieministerium gesetzte Ziel von 6,5 Prozent, "wir rechnen jedoch mit weiteren Verbesserungen."

 

 Mehr Informationen:

University of Michigan

DIE ZEIT: Wikinger auf sauberem Kurs

vista verde: Wasserstoff

 

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