de.wedoany.com-Bericht: Wasserstoff-Brennstoffzellen stehen als nachhaltige Energiequelle im Fokus, doch die Speicherung und der Transport von Wasserstoff stellen Herausforderungen dar, da Wasserstoff Materialien korrodieren kann. Ein internationales Team unter Leitung von Forschern der Ruhr-Universität Bochum und DESY hat durch Experimente und theoretische Berechnungen das Verhalten von hochgradig legierten Legierungen in Wasserstoffumgebungen untersucht.
Das Team untersuchte hochgradig legierte Cantor-Legierungen, ein Material, das zu gleichen Molanteilen aus fünf Metallelementen wie Kobalt, Chrom, Eisen, Nickel und Mangan besteht. Cantor-Legierungen wurden 2004 erstmals vom britischen Wissenschaftler Brian Cantor synthetisiert und haben aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften Anwendungspotenzial in Industrie und Verbraucherbereichen. Mithilfe von Röntgenstreuung an PETRA III in Deutschland und ESRF in Frankreich sowie Neutronenstreuung an J-PARC in Japan entdeckte das Team, dass Cantor-Legierungen unter extrem hohem Druck und hohen Temperaturen Wasserstoff aufnehmen und Hydride bilden, unter normalen Bedingungen jedoch der Wasserstoffaufnahme widerstehen.
„Diese Arbeit liefert wichtige neue Erkenntnisse zum Rätsel der Wasserstoffaufnahmebeständigkeit von Cantor-Legierungen, einem der Hauptfaktoren für Wasserstoffversprödung“, sagte Konstantin Glazyrin, Wissenschaftler bei PETRA III. „Wir hoffen, dass unsere neuen methodischen Ansätze und Ergebnisse die Materialforschung voranbringen und praktische Anwendungen im Bereich der Wasserstoffwirtschaft inspirieren.“ Die Wasserstoffspeichereigenschaften von Cantor-Legierungen deuten darauf hin, dass sie möglicherweise nicht für Brennstoffzellen geeignet sind, die große Mengen Wasserstoff speichern müssen, aber ihre Korrosionsbeständigkeit könnte in anspruchsvollen Umgebungen wie Raketenstufen und Automotoren für die Wasserstoffspeicherung und den -transport vorteilhaft sein.
Das Team plant, das Verhalten anderer hochgradig legierter Systeme unter Wasserstoffeinfluss zu untersuchen. Fritz Körmann von der Ruhr-Universität Bochum sagte: „Hochgradig legierte Systeme erhalten zunehmend Aufmerksamkeit. Sie sind wichtig für die Grundlagenforschung, aber auch aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungen könnten sie dazu beitragen, eine technologisch fortschrittliche und nachhaltige Zukunft zu gestalten.“ Diese Forschung liefert neue Einblicke in die Wasserstoffspeichertechnologie und trägt zur Förderung nachhaltiger Energieentwicklung bei.
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