ETH-Erfindung: Alkohol und Wasser sind der Saft der Zukunft
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ETH-ErfindungAlkohol und Wasser sind der Saft der Zukunft

Aus Wasser und Alkohol elektrische Energie herstellen – dies könnte in Zukunft dank eines neuen Moleküls möglich sein, das an der ETH Zürich entwickelt worden ist.

Die Strukturformel des neu entwickelten Katalysators. Er produziert Wasserstoff, mit dem mit heutigen Brennstoffzellen (im Bild) Strom generiert werden kann. (Bild: Christine Khammash / Hansjörg Grützmacher / ETH Zürich)

Die Strukturformel des neu entwickelten Katalysators. Er produziert Wasserstoff, mit dem mit heutigen Brennstoffzellen (im Bild) Strom generiert werden kann. (Bild: Christine Khammash / Hansjörg Grützmacher / ETH Zürich)

Mit Alkohol und Wasser könnte dereinst in Brennstoffzellen Strom produziert werden. ETH-Chemiker haben einen dafür geeigneten Katalysator entwickelt. Dieses Molekül könnte ausserdem in der Umwandlung von CO2 zu Treibstoff eine Anwendung finden.

Das Molekül ist ein sogenannter Katalysator. Wird dieser einem Gemisch aus dem Alkohol Methanol und Wasser beigegeben, reagiert die Mixtur zu molekularem Wasserstoff und Kohlendioxid (CO2), wie die Forschenden im Fachblatt «Nature Chemistry» berichten. Dabei wird Energie frei, die als Strom genutzt werden kann.

Der neue Katalysator könnte als aktive Komponente in Brennstoffzellen verwendet werden, wie Studienleiter Hansjörg Grützmacher von der ETH Zürich auf der Online-Plattform «ETH Life» erklärte. «Damit könnte man ein Gemisch aus Wasser und Methanol direkt als Flüssigbrennstoff zur Stromproduktion einsetzen», sagte er. Er hält eine baldige Anwendung für möglich, beispielsweise in Mikrobrennstoffzellen als Stromquellen für Uhren.

Mit den meisten bisherigen Methoden seien für die gewünschte Reaktion hohe Temperaturen und erhöhter Druck nötig gewesen, sagte Grützmacher. Dabei entstand zudem das giftige Nebenprodukt Kohlenmonoxid. Mit dem neuen Katalysator funktioniert die Reaktion auch bei Temperaturen unter hundert Grad und bei normalem Luftdruck.

Methanol als Treibstoff

Das Besondere an Katalysatoren ist, dass sie chemische Reaktionen in beide Richtungen ermöglichen. Mit dem neuen Katalysator könnte aus dem Klimagas Kohlendioxid (CO2) Methanol zum Einsatz als Treibstoff erzeugt werden. Dafür bietet sich das CO2 an, das bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen oder Biomasse entsteht.

Auch diese Reaktion, die Hydrierung von CO2, sei bisher bei hoher Temperatur und hohem Druck durchgeführt worden, sagte Grützmacher. Bestehende Methoden hätten ausserdem nur eine geringe Ausbeute. (sda)

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