Grüner Wasserstoff aus dem "Reaktor-Zug"

Prinzipskizze des "Reaktor-Zuges" zur Wasserstoffproduktion (Illustration: mit.edu)

Cambridge (pte002/18.10.2023/06:05) - Forscher des Massachusetts Institute of Technology ( https://www.mit.edu ) (MIT) nutzen in einer neuen Anlage 40 Prozent der solaren Wärme zur Herstellung von Wasserstoff. Damit ist die Methode wirtschaftlich. Die Anlage besteht aus kastenförmigen Reaktoren mit metallischem Inhalt, die auf Schienen kontinuierlich auf einer kleinen Fläche an einem Solarturm kreisen, wie ein Zug. In der ersten Station werden sie mit Wasser gefüllt, der durch solare Wärme verdampft. Das Metall entreißt dem Dampf den Sauerstoff, es oxidiert, ähnlich wie rostendes Eisen. Übrig bleibt Wasserstoff, der ausgeschleust wird.

Solare Wärme löst zweierlei

Anschließend rollen die Reaktoren in die heiße Zone, in der eine Temperatur von bis zu 1.500 Grad Celsius herrscht. Die enorme Hitze erzeugen Spiegel, die rund um den Turm angeordnet sind. Sie bündeln die Wärmestrahlen der Sonne, werfen sie auf einen Empfänger in der Spitze des Turms. Von dort aus wird die Wärmeenergie in die heiße Zone gelenkt. Bei dieser Hitze wird das Metall reduziert, es verliert seine Sauerstoffatome.

Jetzt ist das Material bereit, erneut zu "rosten". Das geschieht in der ersten Station, in der Dampf bei einer Temperatur von 1.000 Grad Celsius erzeugt wird. Die Wissenschaftler sprechen hier, trotz der Hitze, von der "kalten Station". Das Metall kann beliebig oft genutzt werden.

50 Reaktoren fahren im Kreis

Mit einer Reihe von technischen Tricks verhindern die MIT-Forscher Wärmeverluste, die den Wirkungsgrad des Systems reduzieren würden. Sie können auch auf Vakuumpumpen verzichten, die den freigesetzten Sauerstoff aus dem System entfernen. In der Praxis sollen 50 Reaktoren eingesetzt werden.

Bisher ist das System nur von einer Simulations-Software getestet worden. 2024 soll an einem bestehenden Solarturm der Prototyp einer solchen Anlage gebaut werden. "Wenn wir Erfolg haben, wird unser Wasserstoffzug unsere Energiezukunft drastisch verändern", sagt Christopher Muhich von der Arizona State University ( https://www.asu.edu/ ), der nicht an der Entwicklung beteiligt ist, dessen Urteil also objektiv sein dürfte. "Die Fähigkeit, grünen Wasserstoff herzustellen, ist der Dreh- und Angelpunkt für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe aus solarer Wärme."

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