Das Element Wasserstoff wird heutzutage gerne um eine Farbkennung ergänzt, die einen Hinweis auf das Herstellungsverfahren geben soll. Denn Wasserstoff kommt in der Natur ungebunden so gut wie nicht vor. Aktuell weist die Farbskala neun unterschiedliche Methoden auf, um den Wasserstoff aus seinen Verbindungen zu lösen. Doch von diesen neun Methoden gilt ausschließlich der Grüne Wasserstoff als einzige umweltfreundliche, klimaneutrale Möglichkeit der Wasserstoffgewinnung. Hergestellt mit Sonnen- oder Windstrom kann er beispielsweise zu kohlendioxidneutralen Energieträgern verarbeitet werden. Als Basis dient neben sauberer Energie natürlich das Wasser, welches auf den ersten Blick mehr als reichlich vorhanden sein sollte. Das gilt genau genommen aber nur für Salz- beziehungsweise Meerwasser – doch gerade dieses schien bislang ungeeignet, da es unter hohem Energieaufwand aufwändig gereinigt werden muss, bevor daraus Wasserstoff gewonnen werden kann.

Eine Lösung zeichnet sich ab

Aus diesem Grund wird Wasserstoff derzeit primär aus Erdgas gewonnen. Die Herstellung aus Wasser mittels Elektrolyse beschränkt sich aktuell aus den oben genannten Gründen auf Süßwasser, was ebenfalls keine Dauerlösung sein kann, da auch das Süßwasser zunehmend zu einem knappen Gut zu werden droht – und von dessen Existenz und Verfügbarkeit hängt weit mehr ab als nur die Energiegewinnung. Doch es zeichnet sich eine Lösung ab, die, wenn sie sich wie erhofft weiterentwickeln lässt, einen großen Schritt vorwärts hin zu klimaneutralen Energieträgern bedeuten könnte.

Ein Plädoyer für die globale Zusammenarbeit

Hoffnungsträger ist ein Verbund aus Wissenschaftlern aus Australien, China und den USA. Unter Federführung der Universität Adelaide wurde jetzt ein Verfahren publiziert, mit dem laut den Aussagen der Studie, die aktuell in „Nature Energy“ veröffentlicht wurde, natürliches Meerwasser mit nahezu 100 Prozent Effizienz in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten werden kann.

Ein günstiger Katalysator macht es möglich

Grundlagen dieses spektakulären Erfolges sind ein handelsübliches Elektrolysegerät sowie ein günstiger Katalysator: mit Chromoxid beschichtetes Cobaltoxid. Laut Aussage der Forschenden konnten sie mit dieser Kombination dieselbe Leistung erzielen, wie ein Elektrolysegerät, das teure Katalysator aus Platin und Iridium nutzt und mit stark gereinigtem, entionisiertem Wasser gespeist wird.

Und doch droht Gefahr

Einschränkend muss man aber hinzufügen, dass dieser Erfolg bisher nur im kleinen Maßstab erzielt werden konnte. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden einen größeren Prototypen bauen und dabei gleich auch die peripheren Herausforderungen angehen, beispielsweise den Materialverschleiß. Das aggressive Salzwasser greift die Komponenten der Elektrolysegeräte naturgemäß weit stärker an als gereinigtes Wasser. Auf Dauer zu hohe Instandhaltungskosten wären tatsächlich in der Lage, den Traum von der günstigen Meerwasser-Elektrolyse doch noch platzen zu lassen, so die beteiligten Wissenschaftler. Trotzdem ist das Team zuversichtlich, dass der größere Prototyp vergleichbar robust ist wie der kleine, mit dem sie bisher gearbeitet haben.

Das Prinzip Hoffnung

Sollte der Durchbruch wirklich gelingen, könnte die günstige Umwandlung von Meerwasser zu Wasserstoff tatsächlich einen signifikanten Beitrag zur Milderung der Klimawandelfolgen leisten. Zumal das Verfahren auch überall dort eingesetzt werden kann, wo es reichlich Sonne und Salz-, aber kaum Süßwasser gibt.

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The University of Adelaide (AUS-5000 Adelaide)