Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnologie und fortschrittliche Werkstoffe IFAM in Dresden haben jetzt einen Wasserstoffbrennstoff entwickelt, der sich ideal für kleine Fahrzeuge eignet: Powerpaste, die auf festem Magnesiumhydrid basiert.
„Powerpaste speichert Wasserstoff in chemischer Form bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck und setzt ihn bei Bedarf frei“, erklärt Dr. Marcus Vogt, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IFAM, erklärt. Und da sich Powerpaste erst bei Temperaturen um 250 ° C zu zersetzen beginnt, bleibt es auch dann sicher, wenn ein E-Scooter stundenlang in der Backsonne steht. Darüber hinaus ist das Auftanken äußerst einfach. Anstatt zur Tankstelle zu gehen, müssen die Fahrer nur eine leere Patrone durch eine neue ersetzen und dann einen Tank mit Leitungswasser auffüllen. Dies kann zu Hause oder unterwegs erfolgen.
Das Ausgangsmaterial von Powerpaste ist Magnesium, eines der häufigsten Elemente und daher ein leicht verfügbarer Rohstoff. An Bord des Fahrzeugs wird die Powerpaste mit einem Kolben aus einer Patrone entfernt. Wenn Wasser aus einem Bordtank hinzugefügt wird, erzeugt die nachfolgende Reaktion Wasserstoffgas in einer Menge, die dynamisch an die tatsächlichen Brennstoffzellenanforderungen angepasst ist. Tatsächlich stammt nur die Hälfte des Wasserstoffs aus der Powerpaste. Der Rest kommt aus dem hinzugefügten Wasser.
„Powerpaste hat somit eine enorme Energiespeicherdichte“, sagt Vogt. „Es ist erheblich höher als das eines 700-bar-Hochdrucktanks. Und im Vergleich zu Batterien hat es die zehnfache Dichte des Energiespeichers. „Dies bedeutet, dass Powerpaste eine Reichweite bietet, die mit Benzin vergleichbar oder sogar größer als diese ist. Außerdem bietet Powerpaste eine höhere Reichweite als komprimierter Wasserstoff bei einem Druck von 700 bar.
Geeignet für E-Scooter – und auch für andere Anwendungen
Mit seiner enormen Energiespeicherdichte ist POWERPASTE auch eine interessante Option für Autos, Lieferwagen und Range Extender in batterieelektrischen Fahrzeugen. Ebenso könnte es auch die Flugzeit großer Drohnen erheblich verlängern, die daher mehrere Stunden statt nur 20 Minuten fliegen könnten. Dies wäre besonders nützlich für Vermessungsarbeiten wie die Inspektion von Forst- oder Stromleitungen. In einer anderen Art von Anwendung können Camper Powerpaste auch in einer Brennstoffzelle verwenden, um Strom für eine Kaffeemaschine oder einen Toaster zu erzeugen.
Powerpaste hilft, den Mangel an Infrastruktur zu überwinden
Powerpaste bietet nicht nur einen hohen Arbeitsbereich, sondern auch einen weiteren Vorteil. Im Gegensatz zu gasförmigem Wasserstoff ist keine teure Infrastruktur erforderlich. Dies macht es ideal für Gebiete ohne solche Infrastruktur. An Orten, an denen es keine Wasserstoffstationen gibt, könnten normale Tankstellen Powerpaste stattdessen in Patronen oder Kanistern verkaufen. Die Paste ist flüssig und pumpbar. Es kann daher über eine Standardfülllinie mit relativ kostengünstiger Ausstattung geliefert werden. Tankstellen könnten zunächst kleinere Mengen Powerpaste liefern – beispielsweise aus einer Metalltrommel – und dann je nach Bedarf expandieren. Powerpaste ist auch billig zu transportieren, da es keine teuren Hochdrucktanks erfordert und keinen extrem kalten flüssigen Wasserstoff verwendet.
Testzentrum für 2021 geplant
Das Fraunhofer IFAM baut derzeit im Fraunhofer-Projektzentrum für Energiespeicher und Systeme ZESS eine Powerpaste-Produktionsanlage. Diese neue Anlage, deren Inbetriebnahme für 2021 geplant ist, kann bis zu vier Tonnen Powerpaste pro Jahr produzieren.
