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Woche 40/2004
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Speichermaterial
für Wasserstoff
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Abb.: 100.000fache
Vergrößerung (200 Nanometer) des Wasserstoffspeichermaterials (im
entladenen Zustand). Das Gerüst besteht aus hochporösem Aluminium
mit feinstverteiltem Titan. Natriumhydrid befindet sich in den Poren und auf
der Oberfläche des Partikels. |
Ein entscheidender Schritt für die Kommerzialisierung
von Brennstoffzellen[1]
ist eine ausreichend große Speicherung von Wasserstoff. Als Alternative
zur Druck- oder Tieftemperaturspeicherung bietet sich die Speicherung des
Wasserstoffs in fester Form in Metallhydriden an. Seit einigen Jahren wird
Natriumaluminiumhydrid (NaAlH4) als Speichermaterial mit hoher Kapazität
für Wasserstoff (5.5 Gewichtsprozent) untersucht. Bei der Zersetzung des
NaAlH4 entstehen Natriumhydrid (NaH), Aluminiummetall
und Wasserstoff. Dieser Prozess ist umkehrbar, so dass nach einem
Beladungsvorgang erneut Wasserstoff zur Verfügung steht. Allerdings
erfolgt die Freisetzung und Beladung mit Wasserstoff nur dann ausreichend
schnell, wenn Katalysatoren zugesetzt werden, die diese Prozesse beschleunigen.
Als effektivster Katalysator hat sich bisher Titan gezeigt. Doch wo und auf
welche Weise der Katalysator in diesen Prozess eingreift, waren bisher nicht
bekannt. Jetzt haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für
Kohlenforschung gezeigt, dass der Katalysator (Titan) homogen im vorhandenen
Aluminiummetall verteilt ist und nicht in das Kristallgitter von
Natriumaluminiumhydrid eingebaut wird. Während eines Be- und
Entladungsvorganges verändert sich Konzentration des Titans im Aluminium
ständig, da Aluminium entweder für die Bildung des NaAlH4 verbraucht
oder bei der Freisetzung von Wasserstoff gebildet wird. Ein Verstehen dieser
Prozesse hilft bei der Suche nach neuen Wasserstoffspeichersystemen und
besseren Katalysatoren.
Quelle: [Article] Physical
Chemistry Chemical Physics. 6(17):4369-4374, 2004.
Autoren: Felderhoff M. Klementiev K. Grunert W. Spliethoff
B. Tesche B. von Colbe JMB.
Bogdanovic B. Hartel M. Pommerin A. Schuth F. Weidenthaler C.
Fragen zum Text:
1. Wie kann man Wasserstoff speichern? (Stichpunkte)
1) _______________________
2) _______________________
2. Ergänzen Sie die Gleichung:
__NaAlH4 ↔ ________ + ________ + ________
3. Welche Rolle spielt Titan? (Satz)
4. Wie verhält sich Titan bei den H2-Speicherungsvorgängen in
NaAlH4? (Satz)
5. Welche Perspektive haben die Resultate der Untersuchungen? (Satz)
Aufgaben zum Text:
Übersetzen Sie den Text
unter dem Bild.
Sagen Sie
anders:
1. Ein entscheidender Schritt für die
Kommerzialisierung von Brennstoffzellen ist Möglichkeit einer großen
Speicherung von Wasserstoff.
Ein entscheidender Schritt, zu kommerzialisieren, besteht in der
Lösung der Frage, wie man in
großen Mengen kann.
2. Bei der Zersetzung des NaAlH4 entstehen Natriumhydrid,
Aluminium und Wasserstoff.
Wenn man ___________________________________________,
entstehen Natriumhydrid, Aluminium und Wasserstoff.
3. Dieser Prozess ist umkehrbar.
Dieser Prozess
_________________________________________.
4. Allerdings erfolgt die Freisetzung und Beladung
mit Wasserstoff nur dann ausreichend schnell, wenn Katalysatoren zugesetzt
werden.
Allerdings wird Wasserstoff erst bei _____________________________________
_____________________________________________ freigesetzt oder beladen.
5. Während eines Be- und Entladungsvorganges
verändert sich Konzentration des Titans im Aluminium ständig.
Während das Speicherungssystem
________________ und __________________ wird, verändert sich Konzentration
des Titans im Aluminium ständig.
Setzen Sie
die Wörter in die Lücken ein:
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Brennstoffzellen, des Aluminiums, hängt ab, die Speicherung des
Wasserstoffs, Zusammenwirkung, durchgeführt, Kristallgitter, Katalysatoren. |
In diesem Artikel handelt es sich um Ergebnisse der Untersuchungen, welche
die Wissenschaftler des Max-Plank-Institutes haben. Das Objekt ihrer Untersuchungen war in fester Form und zwar in der Form der
Verbindung Natriumaluminiumhydrid (NaAlH4), die eine hohe Kapazität
für H2 bildet und somit zur Kommerzialisierung von dienen kann.
Um die Verbindung NaAlH4 bilden bzw. zerlegen zu können, werden verwendet. Der stärkste unter
ihnen ist Titan. Man glaubte, dass Titan bei diesen Reaktionen in das des NaAlH4 eingebaut wird. Doch diese Annahme
erwies sich als fehlerhaft, weil die Wirkung des Titans in seiner homogenen
Verteilung innerhalb besteht. Von der Konzentration des Titans im
Aluminium der Prozess der Be- bzw. Entladung des
Speicherungssystems mit Wasserstoff .
Solche von Aluminium und Titan ermöglicht neue
Wasserstoff-Speichersysteme und neue Katalysatoren zu entwickeln.
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