Wasserstoff-Gesellschaft Foto ©magann - stock.adobe.com
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Nicht nur Autohersteller träumen von einer künftigen Wasserstoffgesellschaft. Der Haken dabei: Das Gas wird heute nicht sauber oder klimaneutral produziert. 96 Prozent werden aus Kohle, Erdöl oder Erdgas hergestellt. Deshalb steuert der an sich saubere Energieträger im Moment wenig bis gar nichts zum Klimaschutz bei.

Roger Alberto und mit ihm ein Konsortium von Chemikerinnen und Physikern an der Uni Zürich (UZH) und der Empa wollen am Universitären Forschungsschwerpunkt LightChEC mit künstlicher Photosynthese Wasser spalten und so Wasserstoff gewinnen. „Unsere Idee ist, Sonnenlicht direkt in chemische Energie umzuwandeln“. Im Labor funktioniert die Wasserstoffherstellung mittels künstlicher Photosynthese schon. Wenn auch nur für kurze Zeit. Die große Herausforderung ist für die Wissenschaftler, Katalysatoren zu entwickeln, die langlebig und effizient sind. Katalysatoren sind Reaktionsbeschleuniger und bei der künstlichen Photo­synthese zentral, denn sie bringen den Spaltungsprozess, die Reduktion beziehungsweise Oxidation von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff erst ins Rollen.

Eine nachhaltige Gesellschaft, die vollständig auf Wasserstoff setzt, ist aber denkbar.

Mit den Katalysatoren, die die UZH-Forschenden bislang entwickelt haben, läuft die künstliche Photosynthese höchstens zwei Wochen, dann haben sie sich zersetzt und müssen ausgewechselt werden. Das ist noch viel zu kurz. „Eigentlich müssten Katalysatoren jahrelang unter Sonnenbestrahlung funktionieren, doch die UV-Strahlen im Sonnenlicht zerstören sie“, sagt Alberto. Von einer Lösung des Problems sind die Forschenden noch weit entfernt. Ideal wären Reaktionsbeschleuniger, die sich selbst erneuern.

Ob mit künstlicher Photosynthese künftig im großen Maßstab Wasserstoff hergestellt wird, ist heute noch ungewiss. „Eine nachhaltige Gesellschaft, die vollständig auf Wasserstoff setzt, ist aber denkbar“, sagt Alberto. Klar ist für ihn auch, dass der saubere Wasserstoff der Zukunft nicht aus einer bestimmten Quelle kommt, sondern mit unterschiedlichen Verfahren hergestellt wird. Die Wasserstoffgesellschaft könnte bis 2040 Wirklichkeit werden.

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