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Nanocubes

Metallorganische Verbindungen als Erdgas- und Wasserstoffspeicher

Nanocubes Metallorganische Verbindungen als Erdgas- und Wasserstoffspeicher

54/2011

Die Brennstoffzelle gilt als eine Schlüsseltechnologie für umweltfreundliche Fahrzeuge. Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser, wobei durch den besonderen Aufbau um eine Elektrolytmembran elektrischer Strom erzeugt wird. Die Speicherung des hochreaktiven Wasserstoffs stellt die Entwickler seit Jahren vor eine große Herausforderung. Eine besonders interessante Lösung sind die so genannten Nanocubes. Sie bestehen aus hochporösen metall-organischen Verbindungen (metal organic framework MOF), in deren Struktur sich energiereiche Gase einlagern lassen. Diese Eigenschaft geht auf die große innere Oberfläche der Kristallgeometrien zurück. Dem Entdecker Omar M. Yaghi gelang es in 2010 übrigens ein MOF mit einer Oberfläche von über 10.000 qm pro Gramm Material zu entwickeln. Da sich beim Eintritt des Gases in die Kristallstruktur der Aggregatzustand verändert und sich bis zu 50 % der Gasmenge verflüssigt, rücken die Moleküle dichter zusammen. Es wird weniger Speichervolumen benötigt.

 

Nanocubes eignen sich neben der Speicherung von Wasserstoff auch für Erdgas. Bisher wurden MOFs in den Tanks von städtischen Fahrzeugen getestet. Aufgrund der großen Speicherdichte würde sich unter dem Einsatz von Nanocubes die Reichweite der Fahrzeuge steigern lassen. Industrielle Verwertungsmöglichkeiten sind die Gastrennung bzw. -reinigung. Die großtechnische Herstellung der hochporösen Kristalle hat unter anderem bei BASF begonnen.

 

www.basf.de

 

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