Wissenschaftler erreichen Rekordeffizienz bei solarer Wasserstoffgewinnung

Forscher des Fraunhofer ISE (Institut für Solare Energiesysteme) haben ein experimentelles Gerät vorgestellt, das Sonnenenergie direkt in Wasserstoff umwandelt. Diese Technologie verzeichnete einen Wirkungsgrad von 31,3 % und wurde damit zu einem der höchsten Ergebnisse in diesem Bereich. Es wird erwartet, dass diese Entdeckung eine neue Ära in der Produktion von umweltfreundlichem und günstigem „grünem“ Wasserstoff einleitet. Dies berichtet Ixbt.com Nachrichten berichtet.

Derzeit bestehen traditionelle Methoden der Wasserstoffgewinnung hauptsächlich aus zwei Stufen: Zuerst erzeugen Solarmodule elektrische Energie, die dann an einen Elektrolyseur weitergeleitet wird, der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Laut ixbt.com geht bei einem solchen Prozess in jeder Phase zwangsläufig ein Teil der Energie verloren. Die neue Entwicklung deutscher Wissenschaftler ermöglicht es, diese Zwischenkette zu eliminieren.

Technologische Neuerung und das Geheimnis der Effizienz

Das neue System verbindet Solarzellen direkt mit Protonenaustauschmembran-Elektrolyseuren. Dies trägt dazu bei, Energieverluste drastisch zu reduzieren. Um eine hohe Effizienz zu erreichen, setzten die Wissenschaftler auf konzentratorische Photovoltaik-Technologie. Dabei sammeln spezielle Fresnel-Linsen das Sonnenlicht und leiten es auf die Photovoltaikzellen.

Diese Photovoltaikzellen erzeugen eine Spannung von über 4 V, was ausreicht, um zwei in Reihe geschaltete Elektrolyseure mit Strom zu versorgen. Infolgedessen werden Wassermoleküle effizient in chemische Elemente aufgespalten. Obwohl das experimentelle Modul eine Fläche von nur 64 Quadratzentimetern hat, bewiesen Tests unter realen Bedingungen sein hohes Potenzial.

Projektleiter Frank Dimrot betonte, dass sich die Technologie derzeit noch in einem frühen Entwicklungsstadium befinde. Daher sei es noch zu früh, genaue Termine für die kommerzielle Massenproduktion dieser Geräte zu nennen. Derzeit arbeitet das Team an der Gründung des Unternehmens Clearsun Energy und der Gewinnung von Investoren, um die Technologie auf den Markt zu bringen.

Für Regionen mit vielen Sonnenstunden, wie etwa Usbekistan, könnten solche Technologien in Zukunft von großer Bedeutung sein. Die direkte Speicherung und der Transport von Sonnenenergie in Form von Wasserstoff steigert die Effizienz der Nutzung erneuerbarer Energiequellen um ein Vielfaches. Den Forschern zufolge wird die direkte Kopplung von konzentratorischen Solarzellen mit Elektrolyseuren der optimalste Weg zur Gewinnung von umweltfreundlichem Kraftstoff sein.