Wasserstoff aus Ammoniak: Grüner Treibstoff lässt sich leichter umwandeln als erwartet

Ammoniak ist einer dieser vielversprechenden Kandidaten, um Wasserstoff einfacher lagern und transportieren zu können. Anders als H2 muss NH3 es nicht extrem heruntergekühlt und unter Druck gesetzt werden, damit es sich verflüssigt. Auch sind keine Speziallegierungen notwendig, weil die winzigen Wasserstoffmoleküle sogar manches massive Metall schlicht durchdringen können.

Zwar gilt Ammoniak, der neben drei Wasserstoffatomen noch ein Stickstoffatom im Zentrum aufweist, nicht als unbedenklich. Es gibt strenge Grenzwerte für seinen Anteil an der Atemluft. Stark konzentriert treten vor allem Reizungen auf und auch wenn es nur schwer brennbar ist, kann im ungünstigsten Fall ein explosives Gemisch entstehen.

Vertrauter Energiespeicher

Allerdings reichen die Erfahrungen im Umgang mit großen Mengen Ammoniak über 100 Jahre zurück. Lagerung und Transport gelten als sicher und unbedenklich.

So zählt der Stoff zu den besten Speichermöglichkeiten für den flüchtigen Wasserstoff, der dank erhöhter Dichte sogar dessen Energiegehalt je Liter übertrifft. Auch Strom aus erneuerbaren Quellen ließe sich auf diese Weise bei Überproduktion gut nutzen, um ihn erst später verwenden zu können. Für den effizienten Einsatz in Brennstoffzellen oder zukünftigen Wasserstoff-Triebwerken für die Luftfahrt muss jedoch ein eleganter und möglichst energiearmer Weg für die Umwandlung von Ammoniak in Wasserstoff gefunden werden.

Katalysator wird mit der Zeit besser

Genau hierfür hat die University of Nottingham einen bemerkenswerten Katalysator vorgestellt. Bemerkenswert deshalb, weil nach ersten Erkenntnissen seine Wirksamkeit im Laufe der Zeit steigt. Das liegt daran, dass es nach der Fertigung zu einer Strukturänderung kommt.

Entdeckt wurde diese im Elektronenmikroskop, welches das Zählen der Atome auf Umwegen möglich machte. Das seltene Ruthenium war magnetisch auf eine Graphitschicht aufgebracht worden und strukturierte sich nach und nach zu einer Pyramidenform um. So wurde die Umwandlung von Ammoniak in Wasserstoff mit jedem Durchlauf effizienter.

Es ist ein weiterer Schritt, um die Effizienz vor allem der Lagerung von Wasserstoff und damit von Energie zu erhöhen und gleichzeitig beim Einsatz seltener Elemente wie eben Ruthenium möglichst effektiv vorzugehen.