Forscher des Centre of Excellence for Carbon Science and Innovation an der Universität Adelaide, Australien, haben ein neues Verfahren zur direkten Wasserstoffgewinnung aus nicht reinen Wasserressourcen wie Meerwasser oder Industrieabwasser entwickelt. Dieser Fortschritt eröffnet einen vielversprechenden Weg für die praktische Anwendung der Wasserstoffproduktionstechnologie auf Meerwasserbasis.
Die herkömmliche elektrokatalytische Wasserstoffproduktion erfordert reines Wasser. Das Forschungsteam begegnete dem Problem der Verunreinigungen in nicht reinem Wasser durch die Entwicklung einer speziellen Ionenpolymer-Beschichtung auf der Katalysatoroberfläche. Diese Beschichtung lässt selektiv die für die Elektrolyse benötigten Ionen passieren, während sie schädliche Ionen im Meerwasser blockiert und somit als „intelligentes Tor“ fungiert. Studienleiter Professor Zheng Yao erklärte: „Der grundlegende Unterschied unserer Arbeit besteht darin, dass wir die Ionenselektivität von Ionenpolymeren gezielt nutzen. Wir haben die Ionenpolymer-Beschichtung so konzipiert, dass sie kontrolliert, welche Ionen die Katalysatoroberfläche erreichen können.“ Die Hauptautorin Dr. Feiyue Gao erklärte: „Das Beeindruckendste ist, dass diese Methode den Betrieb des Meerwasserelektrolyseurs über 1500 Stunden ermöglicht und damit eine vergleichbare Langlebigkeit wie Reinstwassersysteme aufweist.“ Experimente zeigen, dass das elektrokatalytische System in Meerwasser stabil arbeitet, im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die in Salzlösungen typischerweise schnell versagen. Die Forscher geben an, dass die Methode theoretisch auf eine Vielzahl von Katalysatorsystemen anwendbar ist.
Die australische Regierung hat Wasserstoffenergie als wichtigen Zukunftszweig eingestuft und eine nationale Wasserstoffstrategie formuliert. Dieser Fortschritt in der Wasserstoffenergieforschung, der Meerwasser zur direkten Produktion von grünem Wasserstoff nutzt, könnte neue technologische Unterstützung für die Entwicklung einer Wasserstoffexportindustrie des Landes bieten. Die nächsten Schritte des Forschungsteams konzentrieren sich auf die Optimierung der Langzeitstabilität des Systems und dessen großtechnische Integration.
Weitere Informationen: Autoren: Fei-Yue Gao et al., Titel: „Ionenselektives Grenzflächen-Engineering für die dauerhafte Elektrolyse von unreinem Wasser“, veröffentlicht in: *Nature Communications* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Nature Communications*
