Ein neuartiger flüssiger Träger für Wasserstoff bleibt auch bei Zimmertemperatur stabil. Forschende aus der Schweiz und Japan wollen damit Transport und Lagerung vereinfachen.

 

Der Transport und die Speicherung von Wasserstoff stellen Energieunternehmen bisher vor große Herausforderungen. Meist muss das Gas unter hohem Druck oder bei sehr tiefen Temperaturen gelagert werden. Das ist aufwendig, teuer und mit Sicherheitsrisiken verbunden. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) hat nun eine Flüssigkeit entwickelt, die Wasserstoff auch bei Raumtemperatur sicher binden und wieder freigeben kann.

Die Flüssigkeit entsteht aus der Kombination zweier wasserstoffreicher Stoffe. In der richtigen Mischung bleibt sie dauerhaft flüssig – auch ohne Druck oder Kühlung. Selbst bei minus 50 Grad Celsius kristallisiert sie nicht aus. Die Forschenden sehen darin einen möglichen Ersatz für bisherige Systeme mit Druckbehältern oder tiefkalter Verflüssigung.

Technische Vorteile für Energieunternehmen

Nach Angaben der EPFL erreicht das neue Trägermedium eine Wasserstoffdichte von 6,9 Prozent und erfüllt damit bereits mehrere technische Zielvorgaben des US-Energieministeriums für das Jahr 2025. Der gespeicherte Wasserstoff lässt sich schon bei 60 Grad Celsius freisetzen. Die Abgabe erfolgt, so die Wissenschaftler, nahezu ohne Verunreinigungen. Nur ein Teil des Gemischs wird dabei zersetzt, sodass es grundsätzlich wiederverwendbar ist.

Die Flüssigkeit bleibe über Wochen hinweg stabil, solange sie trocken gelagert werde, heißt es weiter. Ihre vergleichsweise geringe Dichte erleichtere die Handhabung und Transport zusätzlich. Damit eröffnet sich laut den Forschenden eine neue Option für Anwendungen, bei denen bisher aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen kein Wasserstoffspeicher infrage kam – etwa in der dezentralen Versorgung oder bei temporären Einspeisepunkten.
  Entwickelt wurde das Verfahren von den Arbeitsgruppen um Andreas Züttel an der EPFL und Satoshi Horike an der Universität Kyoto. Beteiligte Partner waren zudem das Materialforschungsinstitut Empa in der Schweiz sowie das „Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology“ in Thailand. Gefördert wurde das Projekt von mehreren japanischen Programmen, darunter „Supraceramics“ und „JST-ALCA-Next“.

Relevanz für Wasserstoffstrategie

Wann und in welchem Maßstab die Trägerflüssigkeit kommerziell einsetzbar ist, bleibt offen. Für Energieversorger, Netzbetreiber und Speicherbetreiber könnte die Entwicklung dennoch interessant sein, meinen die Forschenden – etwa als einfache Lösung zur Zwischenlagerung oder als flexibler Bestandteil von Power-to-Gas-Konzepten.

Veröffentlicht wurden die Ergebnisse der Forschungsarbeiten im Artikel „Deep Eutectic Solvents Formed by Complex Hydrides: A New Class of Hydrogen-Rich Liquid​“  in der Fachzeitschrift Advanced Materials.