Was genau wird im Forschungsprojekt untersucht?
Im Verbundprojekt GreenH2Metals wird untersucht, „wie gut die recycelten Titan-Eisen-Materialien Wasserstoff aufnehmen und wieder abgeben können“ und es leistet damit „einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Wasserstofftechnologie sowie zur Kreislaufwirtschaft – zentrale Bausteine für die Energiewende“, so das BAM.
Die inneren Strukturen der Materialien werden mithilfe spezieller Messmethoden genauer untersucht, insbesondere „die Rolle, die Defekte in den Gitterstrukturen für die Langzeitstabilität der Werkstoffe und ihre Speicherkapazität spielen“. Dabei haben es sich die Forscher und Forscherinnen zum Ziel gesetzt, ein Vorhersagemodell bezüglich der Auswirkungen von Verunreinigungen auf den Recyclingprozess und die Materialeigenschaften zu entwickeln. Des Weiteren wird die sichere Handhabung des Materials, besonders im pulverförmigen Zustand, näher untersucht.
Wie funktioniert die H2-Speicherung in Titan-Eisen-Legierungen?
„Wasserstoff kann neben der gasförmigen Aufbewahrung in herkömmlichen Druckspeichern auch in Metallverbindungen gespeichert werden“, beschreibt das BAM den Prozess. „Der Wasserstoff wird dabei von der Legierung wie von einem Schwamm aufgesogen: Die H2-Moleküle spalten sich beim Kontakt mit der Oberfläche in einzelne Atome auf, dringen in die gitterförmige Struktur des Metalls ein, lagern sich in Zwischenräumen und Defektstellen ein und verbinden sich mit dem Material zu sogenannten Hydriden“, so die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung weiter.
Die beschriebene Technik ermögliche nicht nur eine „sehr dichte“ H2-Speicherung, sondern sei auch sehr sicher, da die Wasserstoffatome aufgrund ihrer Bindung im Metall „nicht unkontrolliert entweichen“ könnten. Auch könne im Vergleich zu herkömmlichen Wasserstoffspeichern sowohl auf hohen Druck als auch auf sehr niedrige Temperaturen verzichtet werden.
Benötige man den Wasserstoff, könne die Freisetzung dann unter Einsatz von Wärme (wie aus Brennstoffzellen) erfolgen.
GreenH2Metals wird als Verbundprojekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 3,3 Mio. Euro gefördert. Koordiniert wird es vom Helmholtz-Zentrum Hereon. Neben der BAM beteiligen sich die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, die Ruhr-Universität Bochum und das Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien daran.
Weiterführende Links:
- Wasserstoffleitprojekt GreenH2Metals
- BAM-Fachbereich Materialinformatik
- BAM-Fachbereich Sicherheit von Energieträgern
- Kompetenzzentrum H2Safety@BAM
(Quelle: BAM)
