Coventry/Birmingham (pte/04.11.2021/06:15) Mikrobielle Elektrolysezellen machen aus kommunalen und industriellen Abwässern Wasserstoff. Wird an die Elektroden eine Spannung angelegt, produziert das System Wasserstoff, der in Brennstoffzellen in Strom umgewandelt oder ins Erdgasnetz eingespeist werden kann. Eine neue Kohlenstofffasermatte der University of Warwick http://warwick.ac.uk ist den Entwicklern nach effektiver als bisherige Anoden und kostet statt 100 Euro pro Quadratmeter nur 2,40 Euro.

Langjähriges Problem gelöst

"Durch die Nutzbarmachung von Abwässern aus der Automobil-, Luft- und Raumfahrtbranche haben wir eine Lösung für ein langjähriges Problem gefunden. Anstatt nur das Abwasser zu behandeln, können wir es jetzt in Form von Wasserstoff zu niedrigeren Kosten als je zuvor nutzen", so Forscher Stuart Coles. Bei dem Prozess bleibe relativ sauberes Wasser zurück, das nur noch mit wenig Aufwand nachbehandelt werden müsse.

Die neue Art der Abwasserreinigung ersetzt den aeroben Schritt in klassischen Kläranlagen, in dem Bakterien die organischen Schadstoffe zersetzen. Mit hohem Energieaufwand muss der Schlamm belüftet werden, damit die Bakterien ihre Arbeit machen. Allein in Großbritannien verschlingt das drei Prozent des erzeugten Stroms, pro Jahr 13 Mrd. Kilowattstunden. Bei der anschließenden Vergärung wird nur ein Teil der Energie im Klärschlamm zurückgewonnen.

Wasserstoff-Ausbeute steigt

Beim Einsatz von mikrobiellen Elektrolysezellen wird nur ein Bruchteil des Stroms benötigt, der im klassischen Prozess verbraucht wird. Außerdem wird die im Abwasser enthaltene Energie fast vollständig in Form von Wasserstoff zurückgewonnen. Coles Team hat das Verfahren in einer Pilotanlage getestet, die an der Kläranlage Minworth von Severn Trent, einem international tätigen Unternehmen der Wasserversorgung und Abwasserreinigung im britischen Birmingham. Pro Tag behandelt sie 100 Liter Abwasser. Dabei wurden 51 Prozent der organischen Schadstoffe und bis zu 100 Prozent der Schwebstoffe aus dem Wasser entfernt. Die Wasserstoff-Ausbeute war 18 Mal höher als beim Einsatz von Anoden aus Graphit.

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