Strom aus Ameisensäure – Eine der zentralen Herausforderungen unserer Zeit ist die ausreichende und umweltfreundliche, ressourcenschonende Versorgung unserer Gesellschaft mit Energie.

Der Wasserstofftechnologie kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Björn Loges, Albert Boddien, Henrik Junge und Matthias Beller vom Leibniz- Institut für Katalyse in Rostock ist es nun erstmalig gelungen, Wasserstoff kontrolliert aus Ameisensäure zu erzeugen - ohne dass, wie bei anderen Wasserstoff generierenden Systemen, ein Hochtemperatur- Reformierungsprozess notwendig ist.

Wie die Wissenschaftler berichten, kann dieser bei Raumtemperatur gewonnene Wasserstoff direkt in Brennstoffzellen eingesetzt werden.

Sauber aber aufwändig

Eine mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle ist die sauberste Energiequelle, denn sie emittiert nur eine Art von Abgas: Wasserdampf. Wasserstoff lässt sich bisher jedoch nicht auf praktikable Weise transportieren und speichern - Wasserstoff ist ein Gas und kann nicht einfach wie Benzin in einen Tank gefüllt werden.

Bisherige Speichermedien sind groß und schwer, teuer und aufwändig. Sinnvoller erscheint daher die Kopplung mit einem Wasserstofferzeuger, der die Brennstoffzelle direkt und genau dann mit Wasserstoff versorgt, wenn er gebraucht wird.

Neben Methan und Methanol zählen vor allem nachwachsende Rohstoffe, wie Biomasse und deren Fermentationsprodukte (z. B. Bioethanol), zu den aussichtsreichsten Ausgangsmaterialien für diese Technologie.

Gravierender Nachteil: die Umsetzungen laufen erst bei Temperaturen oberhalb 200°C und fressen damit selbst einen Teil der erzeugten Energie.

Neue Ameisensäure-Technologie

In dem neu entwickelten Verfahren wird Wasserstoff aus Ameisensäure (HCO2H) erzeugt. In Anwesenheit eines Amins (z. B. N,N-Dimethylhexylamin) und mit Hilfe eines geeigneten Katalysators, beispielsweise dem kommerziell erhältlichen Ruthenium-Phosphin- Komplex [RuCl2(PPh3)2], wird die Ameisensäure bereits bei Raumtemperatur selektiv zu Kohlendioxid (CO2) und Wasserstoff umgesetzt.

Ein einfacher Aktivkohlefilter reicht, um das Wasserstoffgas brennstoffzellengerecht zu reinigen. Mit Hilfe der Ameisensäure als „Wasserstoffspeicher" lassen sich die Vorteile der etablierten Wasserstoff/Sauerstoff- Brennstoffzellentechnologie mit denen von flüssigen Brennstoffen vereinen.

Ameisensäure ist ungiftig und einfach zu speichern. Da sich Ameisensäure katalytisch aus CO2 und aus Biomasse gewonnenem Wasserstoff erzeugen lässt, ist dieser Zyklus im Prinzip CO2-neutral.

Die gerade am Anfang stehende Ameisensäure-Technologie könnte bereits in Kürze interessante neue Perspektiven eröffnen. Dabei werden zunächst Anwendungen im Vordergrund stehen, die geringere Energiemengen benötigen (z. B. für den Einsatz von Brennstoffzellen in tragbaren elektrischen Geräten).

Kontakt:
Prof. Matthias Beller
Leibniz-Institut für Katalyse e.V., Rostock
Tel.: 0381/1281-113
Fax: 0381/1281-51113
matthias.beller@catalysis.de