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Schiffsreisen bieten unvergleichliche Erlebnisse, verursachen jedoch erhebliche Umweltbelastungen. Schiffe verwenden in der Regel Schweröl, das zu hohen Partikelemissionen und erheblichen CO₂-Ausstößen führt. Umweltfreundlichere Kraftstoffalternativen sind verfügbar, aber oft kostspielig und daher für Reedereien weniger attraktiv. Forschende des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben möglicherweise eine Lösung durch die Verwendung von Wasserstoff gefunden.
Wasserstoff als nachhaltige Kraftstoffquelle
Wasserstoff ist ein hochexplosives und flüchtiges Gas, dessen Transport hohe Risiken birgt. Daher sollte es idealerweise direkt am Einsatzort produziert werden, was bei Schiffen eine Herausforderung darstellt. Forschende am MIT schlagen eine innovative Lösung vor: Die Erzeugung von Wasserstoff durch die Reaktion von Aluminiumpellets mit Meerwasser. Die Reaktion ist aufgrund einer Oxidschicht auf dem Aluminium langsam und weniger effizient, was die Nutzung im Notfall erschwert.
Kaffee beschleunigt die Reaktion
Das MIT-Team fand heraus, dass eine Legierung aus Gallium und Indium in Verbindung mit Kaffeesatz den Wasserstoffproduktionsprozess beschleunigen kann. Das in Kaffee enthaltene Koffein enthält Imidazol, das die Reaktion unterstützt. Diese vielversprechenden Ergebnisse wurden in „Cell Reports Physical Science“ veröffentlicht. Diese Entdeckung könnte die maritime Transportbranche revolutionieren, indem sie es Schiffen ermöglicht, lediglich Aluminium als Brennstoff mitzuführen, ohne auf die Lagerung von Meerwasser oder Wasserstoff angewiesen zu sein.
Kompakte Reaktoren für maritime Anwendungen
Das Konzept beinhaltet die Entwicklung eines kompakten Reaktors für Schiffe und Unterwasserfahrzeuge. Dieses System verwendet recycelte Aluminiumpellets, eine kleine Menge Gallium-Indium-Legierung und Koffein, um bei Bedarf Wasserstoff mit Meerwasser zu erzeugen. Der Wasserstoff kann dann zur Stromerzeugung oder zum Antrieb von Motoren verwendet werden, wodurch die Abhängigkeit von Schweröl reduziert und die Emissionen gesenkt werden.
Herausforderungen bei Ressourcenbewältigung
Obwohl die Methode innovativ ist, erfordert sie seltene und teure Metalle wie Gallium und Indium. Forschende haben jedoch herausgefunden, dass diese Metalle nach dem Einsatz im Meerwasser recycelt werden können, was das System nachhaltiger macht. Das von Aly Kombargi geleitete Team entwickelte einen Prototyp-Reaktor, der mit nur 20 Kilogramm Aluminiumpellets ein U-Boot für 30 Tage antreiben könnte.
Das MIT untersucht auch Möglichkeiten, das System auf Lastwagen und Züge auszuweiten, sowie die Produktion von Wasserstoff aus Luftfeuchtigkeit. Sollte sich dies als ebenso vielversprechend erweisen, könnte Wasserstoff eine zentrale Rolle bei der Verringerung der Kohlenstoffemissionen in verschiedenen Branchen spielen und als umweltfreundlicher Energieträger neue Maßstäbe setzen.
Basierend auf Inhalten von www.watson.de
