Di, 11. Dezember 2018

Neuer Stromspeicher

25.08.2016 12:58

Schweizer verwandeln Solarenergie in Wasserstoff

Wie lässt sich Solarenergie am besten speichern, damit auch nachts Strom zur Verfügung steht? Eine Möglichkeit ist, damit Wasserstoff zu produzieren. Schweizer Forscher haben nun ein effizientes und stabiles System vorgestellt, das zudem ohne seltene Rohstoffe auskommt.

Durch solarbetriebene Elektrolyse lässt sich Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Der Wasserstoff kann dann gelagert werden, als Treibstoff für Autos oder zur Stromgewinnung dienen. Bisherige Systeme hätten zwar im Labor gute Testresultate geliefert, seien aber noch zu instabil oder teuer, schrieb die ETH Lausanne (EPFL) in einer Mitteilung.

Um diesen Ansatz für die kommerzielle Nutzung in großem Maßstab weiter zu entwickeln, bauten die EPFL-Forscher gemeinsam mit Kollegen vom Schweizer Forschungs- und Entwicklungszentrum CSEM ein Elektrolyse-System, das ohne seltene Metalle wie Platin auskommt. Die Elektrode besteht aus Nickel. Die nötige Spannung wird durch drei kristalline Silizium-Solarzellen erzeugt.

Das Ziel bestand darin, bewährte Komponenten zu kombinieren, um ein möglichst zuverlässiges und effizientes System zu schaffen. Kristalline Silizium-Solarzellen machen den Löwenanteil des Solarpanel-Marktes aus und sind sehr langlebig.

Besonders effiziente Solarzellen
Bei den verwendeten Solarzellen handelte es sich allerdings um ein besonders effizientes Modell: Der spezielle Aufbau - mit Schichtung aus amorphem und kristallinem Silizium - erlaubt eine so hohe Spannung, dass nur drei dieser Solarzellen bereits ausreichen, um die für die Elektrolyse ideale Spannung zu erzeugen, schrieb die EPFL.

In Tests lief das System mehr als 100 Stunden stabil und ohne Unterbrechung und produzierte Wasserstoff mit einer Umwandlungsrate von 14,2 Prozent. Das sei in Sachen Leistung ein Weltrekord für Silizium-Solarzellen und Wasserstoff-Produktion ohne seltene Metalle, heißt es in der Mitteilung.

"Ein in der Schweiz installiertes zwölf bis 14 Quadratmeter messendes System dieser Art würde Produktion und Lagerung von genug Wasserstoff erlauben, dass ein Auto mit Brennstoffzelle damit 10.000 Kilometer im Jahr fahren könnte", wurde Christoph Ballif in der Mitteilung zitiert. Er und seine Kollegen veröffentlichten ihre Ergebnisse im "Journal of The Electrochemical Society".

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