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Kohlenstoff-Nanohörner als Möglichkeit zur Lagerung von Wasserstoff?

Laut den jüngsten Forschungsergebnissen eines internationalen Teams von Wissenschaftlern könnten Kohlenstoff-Nanohörner unter Umständen zur Lagerung von Wasserstoff genutzt werden. Wasserstoff gilt schon seit Langem als saubere Alternative zu fossilen Brennstoffen. Allerding...

Laut den jüngsten Forschungsergebnissen eines internationalen Teams von Wissenschaftlern könnten Kohlenstoff-Nanohörner unter Umständen zur Lagerung von Wasserstoff genutzt werden. Wasserstoff gilt schon seit Langem als saubere Alternative zu fossilen Brennstoffen. Allerdings gibt es noch keine sichere und aus wirtschaftlicher Sicht sinnvolle Möglichkeit der Lagerung, sodass Wasserstoff bislang noch nicht in großem Stil als Energiequelle genutzt wird. Eine Möglichkeit, die noch untersucht wird, ist die Lagerung in porösem Material. Nanostrukturen weisen angesichts ihrer geringen Masse und ihrer hohen Adsorptionskapazität in dieser Hinsicht ein hohes Potenzial auf. Bei Experimenten mit Kohlenstoff-Nanoröhren tauchten allerdings einige Schwierigkeiten auf. Zunächst einmal ist die Lagerung von Wasserstoff in Kohlenstoff-Nanoröhren nur bei extrem niedrigen Temperaturen möglich (unter 196 °C). Ferner verdampft ein Großteil des Wasserstoffs, wenn er wieder auf Raumtemperatur erwärmt wird. Die spanischen, französischen und britischen Wissenschaftler erklären in der Fachzeitschrift Physical Review Letters, weshalb sich Wasserstoff in Kohlenstoff-Nanohörnern effizienter lagern ließe als in Nanoröhren. Bei Kohlenstoff-Nanohörnern handelt es sich, wie der Name schon sagt, um hornförmige Strukturen, die aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen bestehen. Nanohörner sind rund 2 bis 3 Nanometer lang und lagern sich aneinander an, wodurch blütenähnliche Strukturen von 80 bis 100 nm entstehen. Anhand hochauflösender Neutronspektroskopie konnten die Wissenschaftler die Stärke der Interaktion zwischen den Wasserstoffmolekülen und den Kohlenstoff-Nanohörnern messen. Die Messungen ergaben, dass die Interaktion zwischen Wasserstoff und den Kohlenstoff-Nanohörnern sehr viel stärker ist als die Interaktion zwischen Wasserstoff und Kohlenstoff-Nanoröhren. "Unsere Ergebnisse zeigen, dass Wasserstoff mit diesen Kohlenstoff-Nanostrukturen sehr viel stärker interagiert als mit Kohlenstoff-Nanoröhren. Daher steht zu vermuten, dass Nanohörner und verwandte Nanostrukturen als leichtgewichtige Medien deutlich besser zur Lagerung von Wasserstoff geeignet sind", so die Forscher abschließend.

Länder

Spanien, Frankreich, Vereinigte Staaten