Wissenschaftler extrahierten Wasserstoff aus Wasser, ohne teure Metalle in der Katalyse zu verwenden

Neuer Katalysator für „grünen“ Wasserstoff ohne Platin

In den 70er‑ und 80er Jahren kursierten Gerüchte, dass große Konzerne die Technologie der Wasserstoffenergie geheim halten, um weiterhin von Öl zu profitieren. Heute ist die Wasserstoffproduktion entscheidend für den Übergang zu sauberer Energie, aber hohe Kosten für die Gewinnung und teure Katalysatoren verlangsamen den Fortschritt. Wissenschaftler aus den USA haben einen Weg gefunden, diese Hindernisse zu umgehen.

Wer hat die Entdeckung gemacht?

Ein Forscherteam der Washington University in St. Louis stellte einen neuen, kostengünstigen Katalysator für die Elektrolyse von Wasser vor. Traditionell werden dafür Platinmetalle und deren Gruppen verwendet, was die Wasserstoffproduktion wirtschaftlich unattraktiv macht.

Wie funktioniert es?

Anstelle platinbasierter Materialien nutzte das Team eine Heterostruktur aus Renium- und Molybdänphosphiden (Re₂P/MoP). Diese Kombination ermöglicht gleichzeitig eine schnelle Wasserspaltung sowie effizientes Ansammeln und Freisetzen von Wasserstoff an der Katalysatoroberfläche. Das Ziel des Projekts ist es, „grünen“ Wasserstoff erschwinglich zu machen, indem Strom aus Solaranlagen und Windkraftwerken genutzt wird.

Schlüsselpunkt

Die Hauptinnovation besteht in der Steuerung des Netzwerks von Wasserstoffbrücken am Grenzbereich „Katalysator‑Elektrolyt“. Die Forscher stellten fest, dass die Übergangsstruktur zwischen den Materialien die Protonenbewegungsrate und die Kinetik der Wasserstofffreisetzung bestimmt. In einer im *Journal of the American Chemical Society* veröffentlichten Studie zeigte der neue Kathode ein extrem niedriges Phasengrenzwiderstand und hohe Reaktionsaktivität.

Praxisüberprüfung

Das System funktionierte über 1000 Stunden bei industriellen Stromdichten von 1–2 A/cm², was eine bedeutende Leistung für platinfreie Elektrolyseure darstellt. Dies bestätigt die Langlebigkeit und Effizienz des Katalysators.

Was kommt als Nächstes?

Die Technologie hat erfolgreich Labortests bestanden. Der nächste Schritt besteht darin, den Prozess auf industrielle Größen zu skalieren, um Wasserstoff in großen Mengen tatsächlich herzustellen. Das wird eine eigene Geschichte sein, aber die Entdeckung gibt heute bereits Hoffnung auf einen erschwinglicheren und umweltfreundlicheren Weg zum „grünen“ Wasserstoff.