Abfallküchenfolie ergibt Wasserstoff. Bild: Von Stu Spivack, über Wikimedia Commons
Mit Wasser, Licht und Altmetall können Sie Treibhausgase in Gestein verwandeln. Mit Licht können Sie Wasser in Wasserstoff verwandeln, einen brauchbaren Brennstoff.
Wissenschaftler in Großbritannien haben einen Weg getestet, um das Treibhausgas Kohlendioxid mit Meerwasser, Sonnenlicht und Metallschrott in Gestein zu verwandeln Eines der Abfallprodukte ist Wasserstoffmöglicherweise ein verwendbarer Kraftstoff.
Forscher in Japan haben ein noch einfacheres Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff entwickelt: Sie haben herausgefunden, wie sie verwendet werden sollen natürliches Licht und eine neue Art von Katalysator Wasser in Wasserstoff umwandeln.
Jeder Prozess befindet sich noch in der Forschungsphase. Beide sind jedoch Beispiele für den außerordentlichen Grad an Einfallsreichtum und Einfallsreichtum bei der Arbeit in den Laboren und Forschungseinrichtungen der Welt. Wissenschaftler auf der ganzen Welt versuchen neue Wege zu finden, um die Verwendung fossiler Brennstoffe zu umgehen, die immer mehr Treibhausgase in die Atmosphäre abgeben. die globale Erwärmung vorantreiben und einen gefährlichen Klimawandel herbeiführen.
In den vergangenen 12-Monaten haben Forscher herausgefunden, wie das geht Düsentreibstoff aus Luft, Sonnenlicht und Wasser erzeugen; wie man das ausnutzt Verdampfung von Wasser als neue erneuerbare Energiequelle; und wie man „bionisches“ Laub verwendet, um einen Vorläufer für flüssige Kraftstoffe herzustellen, die einen Traktor antreiben könnten und sogar der Dünger, den der Traktor verteilen würde.
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Forscher nutzen überall neue Ideen, neue Technologien und neue Materialieno sich der großen Energieherausforderung stellenund ihre Botschaft ist klar: Es sollte möglich sein, die Welt mit Strom zu versorgen ohne Verbrennung von Kohle, Erdgas oder Öl.
Die neuesten Experimente beginnen an zwei Punkten. Zum einen ist das Kohlendioxid, das jetzt als Abfall aus Fabrikschornsteinen und Autoabgasen gepumpt wird, eine potenzielle industrielle Ressource, die als Brennstoff recycelt oder zumindest ganz aus dem atmosphärischen Kreislauf genommen und irgendwo sicher aufbewahrt werden könnte.
Die andere ist, dass Solar-, Wind- und Wasserkrafttechnologien bereits so entwickelt wurden, dass sie immer differenziertere Antworten auf die Entsorgung von Kohlendioxid oder den Ersatz fossiler Brennstoffe liefern können.
Wissenschaftler aus dem Vereinigten Königreich berichten in der Zeitschrift ChemSusChem dass sie einen Aluminiumreaktor mit Meerwasser und Aluminiumabfällen in Form von Küchenfolie und anderen Verpackungen beladen.
„Unsere Arbeit zeigt das Potenzial für die effiziente und kostengünstige Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser.“
Dann pumpten sie eine Mischung aus Stickstoff und Kohlendioxid in ihren Reaktor und ließen Strom von Sonnenkollektoren durch die Mischung laufen. Und der Prozess machte aus dem Alu-Abfall ein harmloses kristallines Mineral namens Dawsonit.
„Jahrtausende Tonnen Aluminiumabfälle werden nicht jährlich recycelt. Warum also nicht besser nutzen, um unsere Umwelt zu verbessern? Das Aluminium kann in diesem Prozess auch durch Eisen ersetzt werden, ein anderes Produkt, das in Millionen Tonnen verschwendet wird “, sagte Michael North, Professor für Chemie an der University of York. "Die Verwendung von zwei der am häufigsten vorkommenden Metalle in der Erdkruste macht diesen Prozess äußerst nachhaltig."
Er und seine Kollegen rechnen damit, dass solche Technologien jedes Jahr 850 Millionen Tonnen Kohlendioxid ausmachen könnten: Ein Gas, das sonst in die Atmosphäre des Planeten entweichen könnte, könnte als Gestein neutralisiert werden. Und eines der Nebenprodukte des Prozesses ist Wasserstoff: Das Yorker Team muss noch Wege finden, um das Gas zu nutzen.
Japanische und chinesische Wissenschaftler berichten jedoch im Journal of the American Chemical Society dass sie die gleiche Magie ohne Metall bearbeiten können.
Herausforderung der Billigkeit
Sie haben einen Photokatalysator auf der Basis von Phosphor und graphitischem Kohlenstoffnitrid entwickelt, der Wasserstoff aus Wasser erzeugen kann: Dies ist unerwartet auch bei energiearmen, nahe Infrarotlicht möglich.
Wasserstoff als Kraftstoff treibt bereits Busse und Autos an: Die große Herausforderung besteht darin, Wege zu finden, um das Gas so günstig wie Erdölkraftstoffe zu liefern.
"Die Wasserstoffwirtschaft steht vor zahlreichen Herausforderungen. Unsere Arbeit zeigt jedoch das Potenzial, mit einem Photokatalysator, der auf reichlich vorhandenen Elementen basiert, Wasserstoff effizient und kostengünstig aus Wasser zu gewinnen", sagte er Tetsuro Majima der Universität Osaka, wer die Studie leitete.
"Dies ist ein wichtiger Schritt, um andere wasserstoffbasierte Technologien wirtschaftlich und umweltverträglich zu machen." - Klima-Nachrichten-Netzwerk
Über den Autor
Tim Radford ist freier Journalist. Er arbeitete für The Guardian 32 Jahre, immer (unter anderem) Briefe Editor, Kulturredakteur, Literaturredakteur und Wissenschaftsredakteur. Er gewann die Association of British Science Writers Auszeichnung für Wissenschaftsjournalist des Jahres vier Mal. Er diente im britischen Komitee für die Internationale Dekade zur Reduzierung von Naturkatastrophen. Er hat in Dutzenden von britischen und ausländischen Städten Vorträge über Wissenschaft und Medien gehalten.
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