Aluminium reagiert in Wasser unter Freisetzung von Wasserstoff. Aber das ist theoretisch. In der Praxis wird Aluminium sofort mit einem Oxidfilm überzogen, der das Metall vor Korrosion schützt und es bei Wechselwirkung mit Wasser inaktiv macht. Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology haben herausgefunden, wie man Aluminium am besten aktiviert, um Wasserstoff einfach und kontrolliert aus Schrott und Abfall zu gewinnen.
Die Idee, Aluminium gezielt für die Speicherung, den Transport und die weitere Produktion von Wasserstoff und darauf basierender Energie herzustellen, lehnten die Forscher sofort ab. Obwohl Aluminium Wasserstoff mit der 10-fachen Dichte von komprimiertem Gas „speichern“ kann, ist die Herstellung dieses Metalls äußerst energieintensiv. Schrott und Abfall von Aluminium ist eine andere Sache. Anstatt zu recyceln, können sie zur Erzeugung von Wasserstoff und zur Produktion von „grüner“ Energie verwendet werden. Es erfordert keinen Energieverbrauch. Die Reaktion erfordert nur Wasser und die Technologie, um die Oxidschicht von Aluminium zu entfernen. Und eine solche Technologie, die auch keine Energiekosten benötigt, wurde am MIT entwickelt und getestet.
Es sollte gesagt werden, dass die Oberfläche von Aluminiumprodukten eine körnige und poröse Struktur hat. Daher muss der Oxidfilm von einer sehr schwierigen Oberfläche mit Vertiefungen entfernt werden. Es zeigte sich, dass dies am besten durch genau kalibrierte Verbindungen der Metalle Gallium und Indium gelingt, die bei Raumtemperatur in flüssigem Zustand verbleiben. Innerhalb von 48–96 Stunden durchdrangen Gallium- und Indiumverbindungen unabhängig und vollständig das Oberflächenrelief von Aluminium und entfernten den Oxidfilm, woraufhin Aluminium leicht mit Wasser reagierte und begann, Wasserstoff freizusetzen. Gallium und Indium können künftig aus der Lösung entfernt und wiederverwendet werden.
Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass die Geschwindigkeit und Dauer der Wasserstofffreisetzung aus Aluminiumschrott durch Verunreinigungen beeinflusst wird, die dem Metall hinzugefügt werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen - Festigkeit, Schmelzbarkeit, Korrosionsbeständigkeit usw. Es kann Silizium, Magnesium oder etwas anderes sein. Je nach Verunreinigung kann die Reaktion von Aluminium mit Wasser unter Freisetzung von Wasserstoff unterschiedlich stark und unterschiedlich schnell ablaufen. Dies bietet einen Prozesskontrollmechanismus, obwohl dafür der Aluminiumschrott vorsortiert werden muss.
Die Forscher weisen darauf hin, dass sie die Möglichkeit einer kontrollierten Herstellung von Wasserstoff aus Aluminiumschrott aufgezeigt haben, indem sie Optionen zur Berücksichtigung von Verunreinigungen und Vorbehandlung von Rohstoffen aufzeigten. Dann sollte die Wirtschaft ins Spiel kommen, wenn sie diese Richtung interessant findet.
2021-08-12 16:08:01
Autor: Vitalii Babkin