• Zum Inhalt springen
  • Skip to secondary menu
  • Zur Seitenspalte springen

Die Chemie Zeitschrift Österreichs

Das unabhängige Traditionsmagazin

  • Das Magazin
    • Über die Österreichische Chemie Zeitschrift
    • 120 Jahre
    • Abonnement
    • Mediadaten
    • Online-Archiv
  • Resorts
    • Forschung
    • Foto Freitag
    • Messe
    • Publikation
    • Personalia
    • Bildung
  • Messekalender
  • Chemie-Lexikon
  • Links
    • L&B
    • labor
    • Kunststoff
  • Welkin Media Verlag
Aktuelle Seite: Start / Publikation / Reversibler und flüssigorganischer Wasserstoffspeicher

Reversibler und flüssigorganischer Wasserstoffspeicher

12. März 2019 von Florian Fischer

Wasserstoff ist ein leistungsfähiger, aber auch höchst explosiver Energieträger. Gesucht werden daher kostengünstige, leichte und vor allem sichere Speicher- und Transportsysteme. Wissenschaftler am Weizmann Institute of Science in Israel haben jetzt aus einfachen und ungefährlichen organischen Substanzen einen chemischen Wasserstoffspeicher entwickelt. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie schreiben, zeichnet sich dieser flüssige Wasserstoffträger durch eine hohe theoretische Kapazität aus. Der gleiche Katalysator unterstützt die Wasserstoffladung und -entladung.

Als einziges Nebenprodukt bei der Verbrennung von Wasserstoff fällt Wasser an. Allerdings ist die Energiedichte pro Volumen des gasförmigen Wasserstoffs gering. Daher transportiert und speichert man Wasserstoff in der Regel unter Druck oder in flüssiger Form in schweren Stahlbehältern. Außerdem ist der Umgang mit Wasserstoff gefährlich.

Außer unter Druck kann Wasserstoff auch chemisch gespeichert werden. Er liegt dann, wie es die Natur vormacht, chemisch „maskiert” vor. In der biologischen Zelle binden sehr genau aufeinander abgestimmte chemische Komponenten den Wasserstoff und setzen ihn gezielt zum Aufbau chemischer Substanzen frei. Sämtliche Prozesse nutzen Enzyme als Katalysatoren.

Auch in chemischen Laboratorien wurden leistungsfähige Katalysatoren entwickelt, um Wasserstoff umzusetzen, zum Beispiel den Ruthenium-Pinzettenkatalysator. Er besteht aus dem Schwermetall Ruthenium, das durch einen organischen Liganden löslich gemacht und für die Katalyse aktiviert wird. Mit diesen Katalysatoren untersuchten David Milstein und seine Kollegen, inwieweit einfache organische Chemikalien Wasserstoff speichern und freisetzen können.

„Ein geeignetes Wasserstoffspeichersystem ist nicht so einfach zu finden. Für die Wasserstoffwirtschaft ist es aber unerlässlich”, erklärten die Autoren ihre Motivation. Es muss aus ungefährlichen Chemikalien bestehen, einfach zu laden und entladen sein und so wenig Raum wie möglich einnehmen.

Milstein und Kollegen identifizierten Ethylendiamin und Methanol als einfach zu handhabende Grundchemikalien für ein solches System. Die Moleküle reagieren miteinander und setzen dabei Wasserstoff frei. Außerdem entsteht ein Produkt namens Ethylenharnstoff. Dieser „flüssigorganische Wasserstoffträger” (liquid organic hydrogen carrier, LOHC) hat eine für ein LOHC hohe theoretische Kapazität von 6.52 Gewichtsprozent.

Zuerst entwickelten die Wissenschaftler die Hydrierungsreaktion, also den Ladevorgang. Mit einem Umsatz von hundert Prozent reagierten Ethylenharnstoff und Wasserstoffgas zu den flüssigen Wasserstoffträgern Ethylendiamin und Methanol. Die Reaktion katalysierte der Ruthenium-Pinzettenkatalysator.

Dann untersuchten die Forscher die Entladung, also die Reaktion von Ethylendiamin mit Methanol. Hier betrug die Wasserstoffausbeute nahezu hundert Prozent, aber die Reaktion verlief über Zwischenprodukte. Am Ende stand ein Produktgleichgewicht. Weil die Produkte sich aber wieder vollständig hydrieren, also mit Wasserstoff beladen ließen, charakterisierten die Autoren ihr System als einen vollständig wieder aufladbaren chemischen Wasserstoffspeicher. Er besteht aus leicht zugänglichen, sicher handhabbaren und preisgünstigen flüssigen organischen Substanzen.

Vorteile sind seine Einfachheit und die hohe theoretische Kapazität. Er muss aber noch effizienter und „grüner“ werden, das heißt kürzere Lade-Entladezeiten und niedrigere Temperaturen bekommen. Vielleicht ließe sich das auch mit „grüneren” Katalysatoren erreichen.

Publikation

Dr. Yinjun Xie, Prof. Peng Hu, Yehoshoa Ben‐David,Prof. David Milstein.

A Reversible Liquid Organic Hydrogen Carrier System Based on Methanol‐Ethylenediamine and Ethylene Urea.

in
Angewandte Chemie, DOI:10.1002/ange.201901695

Kategorie: Publikation Stichworte: LOHC, Methanol, Wasserstoffspeicher

Seitenspalte

Messekalender

  • all about automation Berlin

    Die all about automation Berlin 2026 feiert am 28. und 29. Januar ihre Premiere in der STATION-Berlin. Als Fachmesse für Industrieautomation, […]

  • LOGISTICS & AUTOMATION Bern

    Die LOGISTICS & AUTOMATION Bern 2026 ist die größte Fachmesse für Intralogistik und Materialfluss in der Schweiz. Sie präsentiert modernste […]

  • EMPACK Bern

    Die EMPACK Bern 2026 ist der einzigartige Treffpunkt der Verpackungsindustrie in der Schweiz und bildet den gesamten Verpackungsprozess entlang der […]

  • LOPEC Kongress

    Der LOPEC Kongress 2026 findet vom 24. bis 26. Februar 2026 im Messezentrum München statt und gilt als weltweit bedeutendste Kommunikationsplattform […]

  • LOPEC

    Die LOPEC 2026 findet vom 25. bis 26. Februar 2026 in der Messe München statt und gilt als führende internationale Fachmesse mit begleitendem […]

Die aktuelle Chemie

Newsletter

  • Newsletter Anmeldung
  • Unser Newsletter-Archiv

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Lebensmittel-&Biotechnologie und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • CEM bietet 2026 ein breit gefächertes Online-Seminar Portfolio
    am 12. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Das Online-Seminar Portfolio von CEM für 2026 umfasst vielfältige Technologien aus Analytik, Synthese und Probenbearbeitung und zeigt praxisnahe Anwendungen für Labor, Forschung und Lebensmittel-Biotechnologie. Der Beitrag CEM bietet 2026 ein […]

  • Neue Ära für Digitalisierung und Kollaboration im Werkzeugbau
    am 12. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Das Symposium in Deggendorf und das neu eröffnete IWFM der TH Deggendorf setzten deutliche Impulse für Digitalisierung, Standardisierung und Kollaboration im Werkzeugbau. The post Neue Ära für Digitalisierung und Kollaboration im Werkzeugbau […]

  • L XHP Hochdruck-Schraubenverdichter für Industrieprozesse
    am 11. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Der Schraubenverdichter GEA Grasso L XHP verbindet ein optimiertes Design mit hoher Robustheit und eignet sich damit besonders für NH₃-Wärmepumpen und Hochdruck-Gasanwendungen. Die erweiterten Betriebsparameter ermöglichen vielseitige […]

  • Effiziente Trocknung mit Infrarot-Drehrohrtechnologie
    am 11. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    B.IRD Machinery stellte auf der K Messe 2025 seine Infrarot-Drehrohrtechnologie vor, die Kunststoffe schneller, energieeffizient und materialschonend trocknet und dadurch neue Maßstäbe für stabile und effiziente Verarbeitungsprozesse setzt. The […]

  • Systemtechnik für nachhaltige Effizienz in der Kunststoffproduktion
    am 10. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Auf der K 2025 zeigte ONI, wie vernetzte Systemtechnik nachhaltige Effizienz in der Kunststoffproduktion ermöglicht. Durch die Verbindung von Maschinen-, Material- und Temperierlösungen entstehen integrierte Prozesse für Qualität und […]

  • Thomas Otto beendet seine Geschäftsführertätigkeit bei Vetter
    am 10. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Thomas Otto beendet nach über 35 Jahren seine Geschäftsführertätigkeit bei Vetter. Der Übergang erfolgt strategisch geplant, während Otto das Unternehmen weiterhin beratend unterstützt. Der Beitrag Thomas Otto beendet seine […]

  • Niederösterreich stärkt Zukunft der Bahntechnologie
    am 9. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Mit einer klaren Schwerpunktsetzung auf Bahntechnologie positioniert sich Niederösterreich strategisch als zentrale Drehscheibe für Mobilität und Infrastruktur der kommenden Jahre. The post Niederösterreich stärkt Zukunft der Bahntechnologie […]

  • Präzise Füllstandsmessung als Grundlage für zuverlässige Prozesse
    am 9. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Dieser Fachartikel von Minebea Intec zeigt, wie gravimetrische Lösungen die Füllstandsmessung in anspruchsvollen Anwendungen präziser und prozesssicherer machen. Der Beitrag Präzise Füllstandsmessung als Grundlage für zuverlässige Prozesse […]

  • GEA AWP launcht ValveCalc 9.0
    am 5. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    ValveCalc 9.0 erweitert das Auslegungsprogramm von GEA AWP um neue Module, aktualisierte Normen, moderne Bedienfunktionen und eine Cloudlösung. Die Version bietet zusätzliche Vergleichsmöglichkeiten und erleichtert die Projektübersicht. Der […]

  • Clearmelt-Competence-Center optimiert PUR-Prozesse
    am 5. Dezember 2025 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    ENGEL unterstützt anspruchsvolle PUR-Projekte mit dem neuen clearmelt-Competence-Center, das Prozessketten verkürzt, Effizienz steigert und Logistikaufwände reduziert. The post Clearmelt-Competence-Center optimiert PUR-Prozesse appeared first on […]

Schlagwörter

Aktuelle Nachrichten über BASF analytica Analytik Analytik Jena Anlagenbau Automation Automatisierung Awards B&R BASF Borealis BR CEM CO2 Danfoss Digitalisierung Endress+Hauser Evonik FCIO Festo Finance Forschung Foto Freitag FotoFreitag Hardware Industrie 4.0 Jubiläum KI Kreislaufwirtschaft Labortechnik LANXESS Lenzing Logistik Messe München Nachhaltigkeit OMV Personalia Publikation Pumpen Recycling Robotik Shimadzu Software Wasserstoff Webinar

Kategorien

Copyright © 2025 · WelkinMedia Fachverlag