Wasserstoff könnte günstiger werden

Grüner Wasserstoff, der mithilfe von erneuerbarer Energie gewonnen wird, gilt als Schlüsselelement für eine nachhaltige Mobilität, aber etwa auch für die Zukunft der europäischen Stahlproduktion. Für die Spaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff, die sogenannte Elektrolyse, sind Katalysatoren notwendig. Eine deutsch-italienisch-schweizerische Gruppe von Forschenden unter Leitung des Fritz-Haber-Instituts der Berliner Max-Planck-Gesellschaft und unter Beteiligung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) konnte jetzt zeigen, dass für eine gute katalytische Leistung vor allem Vorgänge an der Oberfläche des Katalysators verantwortlich sind und weniger elektrochemische Prozesse. 

Diese Erkenntnis ist laut einer Mitteilung der ETH neu. Bisher vermuteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass vor allem elektrochemische Vorgänge die Leistungsfähigkeit elektrokatalytischer Reaktionen bestimmen. Für entsprechende Untersuchungen stellten ETH-Professor Javier Pérez-Ramírez und seine Gruppe Iridiumoxid-Katalysatoren mit unterschiedlicher Aktivität her. Diese Katalysatoren ermöglichten es, die Effekte der Oberflächenchemie getrennt von Effekten der Elektrochemie zu untersuchen.

Die neue Erkenntnis könnte bei der Entwicklung leistungsfähigerer Elektrokatalysatoren und bei der Suche nach neuen, billigeren Katalysator-Materialien helfen, so die ETH. Dadurch könnte Wasserstoff auf nachhaltige, energieeffiziente und günstige Weise hergestellt werden.

An dieser Forschungsarbeit waren neben Forschenden des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft und der ETH Zürich auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin, des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion und des Istituto officina dei materiali in Triest beteiligt. Sie wurde jetzt in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht. mm