Schweizer Forscher machen grünen Wasserstoff billiger
Empa-Forschende entwickeln neue Materialien für Elektrolyseure – und wollen damit die Kosten für grünen Wasserstoff senken.
Das Wichtigste in Kürze
- Grüner Wasserstoff ist heute rund doppelt so teuer wie Wasserstoff aus Erdgas.
- Empa ersetzt teure Materialien in Elektrolyseuren durch günstigere Alternativen.
- Eine erste Schlüsselkomponente hat die Korrosionstests bereits bestanden.
Wasserstoff gilt als wichtiger Pfeiler der Energiewende. Das Prinzip ist einfach: Strom aus erneuerbaren Quellen spaltet Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Verbrennt man den Wasserstoff, entsteht wieder Wasser – ohne Treibhausgase.
In der Praxis hat grüner Wasserstoff aber starke Konkurrenz. Über 90 Prozent des weltweit produzierten Wasserstoffs stammt aus Erdgas. Der Grund: Wasserstoff aus der Elektrolyse kostet rund doppelt so viel in der Herstellung.
Das Problem steckt im Material
Empa-Forscher Konstantin Egorov arbeitet daran, die Herstellung günstiger zu machen. Ein wesentlicher Kostentreiber sind die Materialien im Innern des Elektrolyseurs. Dort herrscht eine stark korrosive Umgebung – Stahl löst sich darin auf «wie Zucker in einer Tasse Tee». Deshalb bestehen die Bauteile heute aus teurem Titan. Doch das reicht noch nicht: Damit das Titan nicht oxidiert und die Leistung des Geräts beeinträchtigt, muss es zusätzlich mit Platin beschichtet werden. Platin ist eines der teuersten Metalle der Welt. Das treibt die Kosten weiter in die Höhe.
Egorov ersetzt das Platin durch ein spezielles Titanoxid. Es leitet Strom gut und ist hoch korrosionsbeständig. Das Trägermaterial Titan tauscht er durch Stahl aus. Der ist nicht nur günstiger, sondern auch leichter zu verarbeiten.
Industrietauglich von Anfang an
Wichtig ist dem Team: Die Lösung muss in der Industrie umsetzbar sein. Die Beschichtung erfolgt mit physikalischer Gasphasenabscheidung – ein in der Industrie verbreitetes Verfahren. Die erste beschichtete Komponente, die sogenannte bipolare Platte, hat Korrosionstests bereits erfolgreich bestanden.
Als nächstes wollen die Forschenden eine weitere Schlüsselkomponente mit Titanoxid beschichten, die sogenannte poröse Transportschicht. Danach soll ein Industriepartner die Technologie zur Marktreife bringen.
