Eine saubere und effiziente Wasserstoffproduktion wurde lange Zeit durch teure und nicht nachhaltige Methoden behindert. Eine Gruppe von Wissenschaftlern einer berühmten Universität könnte jedoch eine Lösung gefunden haben, indem sie Metallabfälle in effiziente Wasserstoffkatalysatoren umwandelte.
Das Forscherteam hat eine Methode entwickelt, um Metallabfälle in Katalysatoren für die Wasserstoffproduktion aus Wasser umzuwandeln. Ihr Durchbruch gelang ihnen durch die Entdeckung, dass Oberflächen von Nebenprodukten der metallverarbeitenden Industrie, sogenannte Metallspäne, nanoskalige Mikro-stufen und Rillentexturen aufweisen.
Mittels Rasterelektronenmikroskopie untersuchten die Forscher die glatten Oberflächen von Titan-, Edelstahl- und Nickellegierungsspänen. Zu ihrer Überraschung stellten sie fest, dass die Oberflächen nicht glatt waren, sondern „Rillen und Grate aufwiesen, die nur einige zehn Nanometer breit sind“. Dann wurde ihnen klar, dass diese „nano-texturierte Oberfläche einzigartige Möglichkeiten für die Herstellung von Elektrokatalysatoren bieten könnte.“
Nutzung des kontrollierten Magnetronsputterns für die Wasserstoffproduktion
Mit Hilfe kontrollierter Magnetronsputtern lagerten die Wissenschaftler Platinatome auf den Oberflächen von Metallabfällen ab, was zu einem „Regen“ von Platinatomen auf den Oberflächen der Späne führte. Diese Atome fügten sich zu Nanopartikeln zusammen und fügten sich nahtlos in die winzigen Rillen der Altmetalloberfläche ein.
Kosten-Effektiv und nachhaltig, aber ist Metallabfall die Lösung?
Wie bei den meisten Forschungen zur Wasserstoffproduktion wird sich erst mit der Zeit zeigen, wie effektiv diese Katalysatoren aus Metallabfällen als Alternativen zu herkömmlichen Methoden auf Platinbasis- sein werden. Die Realität ist, dass der weltweite Vorrat an Platin begrenzt ist und mit zunehmender Seltenheit immer teurer wird. Unabhängig davon, ob es sich um Metallspäne oder andere Alternativen handelt, kann die künftige großtechnische Produktion von Wasserstoff nicht auf Platin oder seltenen Edelmetallen basieren. Es erfordert einen Katalysator, der gleichermaßen stabil, kosteneffektiv, reichlich vorhanden und nachhaltig ist.
