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Wasserstoffspeicherung

Unsere Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf die Entwicklung neuer Leichtmetallhydride zur Speicherung von Wasserstoff, Materialien für die Hochtemperatur-Wärmespeicherung und auf Anwendungen von „ball milling“ Prozessen zur Synthese neuer Verbindungen.

 

Michael Felderhoff

Dr. Michael Felderhoff

seit 1999
wissenschaftlicher Mitarbeiter am MPI für Kohlenforschung, Abteilung Heterogene Katalyse
1997–1998
wissenschaftlicher Mitarbeiter Universität Osnabrück (L. Walder)
1996–1997
wissenschaftlicher Mitarbeiter Eberhard Karls Universität, Tübingen (A. Rieker)
1993–1996
wissenschaftlicher Mitarbeiter Universität Essen (R. Sustmann)
1993
Promotion 1993 Universität Essen (R. Sustmann)
1960
Geboren in Essen/Deutschland
seit 2013
Experte der International Energy Agency (IEA) Task 32 "Hydrogen-based energy storage" of the Hydrogen Implementation Agreement
 

Forschungsthemen

Wasserstoffspeicherung
Wasserstoffspeicherung

Wasserstoffspeicherung

Die Forschungsschwerpunkte sind die Synthese und Charakterisierung von neuen Materialien für die Speicherung von Wasserstoff und Wärme. Dabei liegt der Fokus auf komplexen Aluminiumhydridverbindungen, da diese Materialien hohe Speicherkapazitäten für Wasserstoff besitzen. Das Ziel ist die Optimierung von dotiertem NaAlH4-Systemen für Brennstoffzellenanwendungen und die Suche nach neuen Materialien zur Verwendung als potentielle Wasserstoffspeicher.

Metallhydride können nicht nur große Mengen Wasserstoff, sondern auch erhebliche Mengen Wärme speichern. In diesem Fall wird Wasserstoff lediglich als Arbeitsgas verwendet und während der Wärmeaufnahme oder -abgabe nicht verbraucht.

Leichtmetallhydride auf Basis von Magnesium sind als Wärmespeicher  bis zu einer Temperatur von ca. 550°C verwendbar. Damit sind sie optimal einsetzbar zur Speicherung großer Wärmemengen für solarthermische Kraftwerke. Tagsüber wird durch solare Wärme das Hochtemperatur-Metallhydrid gespalten und setzt Wasserstoff frei. Der Wasserstoff wird temporär in einem Gastank oder einem Tieftemperatur-Metallhydrid gespeichert. Dieselbe Wärmemenge kann dann nachts wieder durch die Reaktion von Wasserstoff mit einem Metall zurückgewonnen werden. Die Optimierung und Demonstration von Wärmespeichern und Materialien für diesen Anwendungsbereich ist unser Ziel.

Hochenergie-Vermahlung, Mechanokatalyse, poröse Polymere
Hochenergie-Vermahlung, Mechanokatalyse, poröse Polymere

Hochenergie-Vermahlung, Mechanokatalyse, poröse Polymere

Die mechanische Aktivierung von chemischen Verbindungen kann die Synthese von organischen und anorganischen Materialien in erheblichem Maße vereinfachen, da hier keine Lösungsmittel verwendet werden, die Reaktionszeiten häufig kürzer sind und auch ganz neue Verbindungen zugänglich werden.

Wenn die Mahlbehälter als Druckgasbehälter ausgelegt sind, dann können während des Mahlprozesses auch Reaktionen mit Gasen ausgeführt werden. Durch eine telemetrische Überwachung des Gasdruckes kann direkt der Beginn und das Ende einer chemischen Reaktion beobachtet werden.

Die Abbildung zeigt die Entwicklung des Wasserstoffdruckes und der Temperatur während der Hydrierung von Ti-dotiertem NaAlH4 in einer Kugelmühle. Ziel der Untersuchungen sind neue synthetische Verfahren durch mechanische Aktivierung.

 

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    Dr. Urbanczyk, Robert

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