Stoffliche Wasserstoffspeicherung

Adsorptionsspeicher oder Oberflächenspeicher

Der Wasserstoff wird in diesem Fall über physikalische Kräfte an die Oberfläche des Speichermediums gebunden. Dabei stehen vor allem hochporöse Materialien im Fokus der Untersuchungen, da sie eine große Oberfläche aufweisen. Populär sind die Metal-Organic Frameworks (kurz MOFs), die Oberflächen Werte bis über 4000 m2 pro Gramm MOF erreichen können. Das Spektrum an weiteren Materialien oder Materialklassen, deren Design auf hochporöse Strukturen abgestimmt werden kann, ist groß, wie beispielsweise die Carbon-Nanotubes, Aktiv-Kohle sowie Fullerene.
Adsorptionsspeicher oder Oberflächenspeicher

Absorptionsspeicher

Im Gegensatz zu den Adsorptionsspeichern, bei denen der Wasserstoff nur an der Oberfläche des Körpers anlagert, wird bei den Absorptionsspeichern der Wasserstoff direkt im Material gespeichert. Der Wasserstoff wird hierbei entweder in freien Stellen oder Fehlstellen der Gitterstruktur aufgenommen. Im Fokus stehen hier insbesondere die Metallhydride. Das Metall ordnet sich, auf Grund von energetischen Vorgaben, in einer geometrischen Struktur an. Die Metall-Atome, vereinfacht nur als kleine Kügelchen, sitzen auf ihren festen Plätzen dieser Struktur. Aber unabhängig, wie die Struktur angeordnet ist, können die Kügelchen nicht den gesamten, möglichen Raum des Körpers ausfüllen. Es bleiben kleine Lücken, sogenannten Nebengitterplätze, in der Struktur offen. Auf diese Nebengitterplätze kann sich das im Vergleich zum Metall-Atom sehr kleine Wasserstoffatom anlagern.
Absorptionsspeicher

LOHC

Die Abkürzung LOHC steht für Liquid Organic Hydrogen Carrier, zu Deutsch flüssiger organischer Wasserstoff Träger. Dabei handelt es sich um chemische Verbindungen, die sich aus einer Kette von Kohlenstoffatomen aufbauen, an denen vereinzelt Wasserstoffatome gebunden sind. Diese Verbindungen können je nach Gegebenheiten zusätzlich in ihre chemische Struktur Wasserstoff aufnehmen beziehungsweise diesen gebundenen Wasserstoff zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben.  Die Kohlenwasserstoffe, die hierbei für LOHCs interessant sind, werden zwar unter anderem als Nebenprodukte bei der Raffinerie von fossilen Brennstoffen erhalten, jedoch werden die LOHCs in diesem Prozess nicht verbraucht. Die LOHCs dienen als Speicher- bzw. Transportmedium für den Wasserstoff und können anschließend wieder verwendet werden.

LOHC

Weiterführende Literatur

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