Methanhydrat als Stromspeicher
Chemiker der Technischen Universität Dresden arbeiten an der Entwicklung eines Kohlenstoffs, der grosse Mengen Methanhydrat speichern kann. Dieses „brennende Eis“ gilt als beinahe unerschöpfliche Energiequelle, bindet es doch riesige Mengen des Gases Methan.
Quelle: Lars Borchardt/TU Dresden
In Kohlenstoffen mit Nanometer kleinen Poren können grosse Mengen Methanhydrat gespeichert werden.
Methanhydrat besteht aus Methan und erstarrtem Wasser, wobei die Wassermoleküle das Gas vollständig umschliessen. Durch die kompakte kristalline Verpackung werden pro Liter Wasser 205 Liter Methan gespeichert – eine riesige Menge und daher eine beinahe unerschöpfliche Energiequelle. Wenn es da nicht einige Schwierigkeiten gäbe. Erstens ist die Entstehung ein sehr langwieriger Prozess: Die organischen Stoffe, aus denen Methan gebildet wird, sind Überreste von Plankton, das im Ozean gelebt hat, zum Meeresboden gesunken ist und in die Sedimente eingebettet wurde. Und das dauert. Zweitens bleibt Methanhydrat nur bei sehr hohen Drücken von mehr als 35 bar und niedrigen Temperaturen stabil. Deshalb „gedeiht“ es so gut in der Tiefsee. Dort ist es äusserst kalt und der Druck konstant hoch.
Diese Schwierigkeiten wollen Chemiker um Lars Borchardt von der Technischen Universität Dresden mit Hilfe poröser Kohlenstoffe lösen. „Diese Materialien besitzen unzählige, wenige Nanometer grosse Poren und weisen daher eine sehr grosse Oberfläche auf“, sagt er. Dosiere man Methan zu einem solchen Material, dessen Poren zuvor mit Wasser befüllt worden seien, bilde sich Methanhydrat bereits in wenigen Sekunden im Porensystem des Materials. So können grosse Mengen gespeichert und innert weniger Sekunden in kontrollierter Umgebung wieder freigesetzt werden.
In den nächsten zwei Jahren will Borchardt diesen Effekt nun näher erforschen, um die Kohlenstoffmaterialien für eine solche Anwendung zu optimieren. (pd/mt)
