Australien mischt Gallium und Sonnenlicht und verwandelt Meerwasser in den Kraftstoff der Zukunft

Die Arbeit löst die beiden größten Hindernisse für die Gewinnung dieses Kraftstoffs: den hohen Energieverbrauch und die Notwendigkeit, zuvor gereinigtes Wasser zu verwenden

Australien hat einen wichtigen Schritt im Wettlauf um den Kraftstoff der Zukunft gemacht, indem es gezeigt hat, dass es möglich ist, ihn aus Meerwasser unter Verwendung von Sonnenlicht und Gallium zu gewinnen. Der Fortschritt wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und stellt eine technische Alternative zu herkömmlichen Methoden dar.

Die Forschung wurde von der Universität Sydney durchgeführt und schlägt ein System vor, das zwei der größten Hindernisse für die Gewinnung von sauberem Wasserstoff umgeht: den hohen Energieverbrauch und den Bedarf an gereinigtem Wasser. Der Prozess funktioniert sowohl mit Süßwasser als auch mit Meerwasser, was seine Anwendungsmöglichkeiten erheblich erweitert.

Im Mittelpunkt der Methode steht Gallium, ein Metall mit einem niedrigen Schmelzpunkt, wodurch es bei Raumtemperatur in den flüssigen Zustand übergehen kann. Wenn dieses Material mit Wasser in Kontakt kommt und dem Licht ausgesetzt wird, beginnt an seiner Oberfläche eine chemische Reaktion, bei der Wasserstoff freigesetzt wird.

Ein durch Licht aktiviertes flüssiges Metall

Während der Reaktion wandelt sich Gallium in Galliumoxihydroxid um, während sich die Wasserstoffmoleküle abspalten. Dieses bisher wenig erforschte Verhalten zeigt, dass flüssige Metalle eine Schlüsselrolle bei neuen Wegen der Energieerzeugung auf der Grundlage einfacher photochemischer Prozesse spielen können.

Der Hauptautor der Studie, Luis Campos, unterstreicht die Bedeutung der Entdeckung: „Wir haben nun eine Möglichkeit, nachhaltigen Wasserstoff aus Meerwasser zu gewinnen, das leicht zugänglich ist, und dabei ausschließlich Licht zur Erzeugung von grünem Wasserstoff zu nutzen“, erklärt der Forscher der Universität Sydney.

In ersten Versuchen wurde eine maximale Effizienz von 12,9 % erreicht, eine Zahl, die das Team für einen Proof of Concept als wettbewerbsfähig erachtet. Professor Kourosh Kalantar-Zadeh betont, dass die Arbeit das noch ungenutzte chemische Potenzial von flüssigen Metallen in Energiesystemen aufzeigt.

Ein zirkulärer Prozess mit industriellem Potenzial

Eines der herausragendsten Merkmale des Systems ist sein zirkulärer Charakter. Nach der Freisetzung des Wasserstoffs kann das entstandene Oxyhydroxid wieder zu Gallium reduziert und in späteren Zyklen wiederverwendet werden, was die Nachhaltigkeit des Prozesses verbessert und die Entstehung von chemischen Abfällen reduziert.

Laut dem Co-Leiter des Projekts, Francois Allioux, könnte diese Technologie die Position Australiens in einer zukünftigen globalen Wasserstoffwirtschaft stärken. Das Team arbeitet nun daran, die Effizienz zu steigern und einen Reaktor mittlerer Größe zu entwerfen, um dessen Leistung unter realen Bedingungen zu bewerten.