Die Speicherung von Sonnenenergie in zinkbasierten Brennstoffzellen
Durch das Programm über Energie, Umwelt und nachhaltige Entwicklung werden Projekte der Forschung und Entwicklung finanziert, durch die Europa energieeffizienter und auch wettbewerbsfähiger werden soll. Die Sonnenenergie ist eine aussichtsreiche erneuerbare Energiequelle; da aber die Sonne nachts nicht scheint, muss die tagsüber aufgenommene Energie gespeichert werden. Im Zusammenhang mit dem SOLZINC-Projekt entwickelte man den Prototyp eines Solarreaktors, der mittels Sonnenenergie Zinkoxid zu Zink reduziert. Anschließend können mit dem Zink Brennstoffzellen betrieben werden, die die gespeicherte Energie später abgeben. Plasmaspezialisten bei ScanArc in Schweden erhielten den Auftrag, den Zinkdampf aus dem Reaktor in eine für die Konstruktion von Brennstoffzellen geeignete Form umzuwandeln. Die Verwendung von Kohlenstoff als Reduktionsmittel im Solarreaktor bedeutet, dass Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) den Umwandlungsprozess des Zinkdampfs verunreinigen können. Dieses Problem lösten die schwedischen Ingenieure, indem sie den Zinkdampf durch einen Sprühkondensator in flüssigem Blei auflösten. Tests ergaben, dass der eigene Sprühkondensator von ScanArc durch seine geringe Empfindlichkeit gegenüber oxidierenden Gasen am effizientesten war. Nach der Verdichtung zu einer metallischen Form muss das Zink pulverisiert werden. Versuche von ScanArc belegten, dass dieses Verfahren zwar möglich ist, aber durch seine hohen Kosten die Attraktivität der gesamten Lösung verringert. Deshalb beschäftigte man sich mit der direkten Umwandlung des Zinkdampfs in Pulver. Die Verfeinerung eines handelsüblichen Zerkleinerungsgeräts (Harzer Zink) ermöglichte eine stabile Produktion von qualitativ hochwertigen (95% Reinheit) Partikeln in Mikronengröße. Die Sicherung dieses Ergebnisses stellt einen wichtigen Schritt zum Nachweis der allgemeinen Umsetzbarkeit des Solarreaktorkonzepts dar.
