Problematisch bei der Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse, also der Aufspaltung von Wasser durch elektrische Energie, ist der Energieverlust. Eine beträchtliche Menge an Energie geht nämlich verloren, bevor man den Wasserstoff selbst überhaupt als Energiequelle nutzen kann.
Mit einer relativ neuen Methode will ein Start-up aus Australien eine hocheffiziente Wasserstoffherstellung im industriellen Maßstab umsetzen. Die Energieverluste sollen dabei minimal ausfallen. Für den Ausbau der Produktionskapazitäten hat Hysata vor einigen Tagen ein Investment von 111 Millionen US-Dollar erhalten.
Kaum Energieverluste
Der Energieverlust bei der Herstellung von Wasserstoff liegt normalerweise zwischen 20 und 30 Prozent. Es werden ungefähr 52,5 kWh benötigt, um einen Kilogramm Wasserstoff zu produzieren, der 39,4 kWh an Energie enthält.
Hysata hat mit seiner Methode gezeigt, dass sie für die Herstellung von einem Kilogramm Wasserstoff einen Energieeinsatz von lediglich 41,5 kWh benötigen. Das entspricht einer Effizienz von 95 Prozent, die auch bei der industriellen Elektrolyse gewährleistet sein sollen.
Unter Laborbedingungen erreichte Hysata sogar 98 Prozent. Der hocheffiziente Ansatz wurde eigentlich an der University of Wollongong in Australien entwickelt. Die Forschungsergebnisse dazu sind bereits 2022 in der Fachpublikation Nature erschienen.
Kapillaren statt Pumpen
Hysata setzt auf kapillargespeiste Elektrolyseure, die im Vergleich zu herkömmlichen Aufbauten deutlich günstiger sein sollen, wie das Start-up erklärt. Der gesamte Prozess sei zudem weniger komplex, da weniger Pumpen notwendig sind. Durch die kapillargespeiste Elektrolysezelle entstehen während des Vorgangs weniger Blasen, weshalb die Elektrolyse deutlich effizienter sei.
Bei der Kapillarelektrolyse wird das Wasser kontinuierlich durch den Kapillareffekt vom Boden der Zelle angesaugt. Durch die hauchdünnen Haarröhrchen wird das Wasser zu den Elektroden transportiert, sodass die beiden Elektroden nicht mehr direkt im Wasser stehen müssen.
Ein weiterer Vorteil sei, dass die beiden Gase - Wasserstoff und Sauerstoff - durch die Kapillarmethode problemlos entweichen können. Wenn sich die Elektroden im Wasser befinden würden, würden sich daran Gasbläschen bilden, die den Zugang zu den Elektroden erschweren. Beim Ansatz von Hysata ist das nicht der Fall. Das hebt die Effizienz und senkt die Kosten.