Harvard-Forscher entwickeln für Notebooks taugliche Methan-Brennstoffzelle

Die Betriebstemperatur liegt mit 300 bis 500 Grad relativ niedrig. Das ermöglicht einen Einsatz in elektronischen Geräten und Fahrzeugen. Das in der Natur vorkommende Methan ist zudem ein günstigerer Brennstoff als Wasserstoff.

von Jack Clark und Stefan Beiersmann am 26. November 2010 , 09:02 Uhr

160 Mikrometer große Brennstoffzelle mit charakteristischen Buckelmustern (Bild: Shriram Ramanathan)

Forscher der Harvard University melden Fortschritte bei der Entwicklung von Brennstoffzellen. Sie stellen eine mit Methan betriebene Miniatur-Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) vor, die aufgrund einer Betriebstemperatur von unter 500 Grad auch in elektronischen Geräten wie Notebooks verwendet werden könnte.

„Niedrige Temperaturen sind eine Art ‚heiliger Gral‘ in diesem Gebiet“, sagte Shriram Ramanathan, der das Projekt leitet. „Wenn man Hochleistungs-SOFCs, die im Bereich von 300 bis 500 Grad Celsius arbeiten, in die Praxis umsetzen kann, dann lassen sie sich in tragbaren Elektronikgeräten und Fahrzeugen einsetzen.“ Nach Auskunft der Forscher liegt die übliche Betriebstemperatur von SOFCs zwischen 800 und 1000 Grad.

Den Forschern ist es gelungen, eine funktionierende Dünnfilm-SOFC zu entwickeln, die kein Platin enthält. Die Verwendung teurer Materialien wie Platin war eine der Herausforderungen, die bisher einer kommerziellen Nutzung von Brennstoffzellen, beispielsweise für Notebook-Akkus, im Weg standen.

Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung von Methan als Brennstoff. Das Gas kommt in der Natur vor und ist reichlich vorhanden. Der bisher in erster Linie für SOFCs verwendete Wasserstoff muss hingegen aufwändig hergestellt werden. „Es ist teuer, reinen Wasserstoff zu erzeugen“, so Ramanathan. „Das schränkt die Anwendungsmöglichkeiten deutlich ein.“

Im nächsten Schritt wollen die Forscher neue Katalysator-Typen für Methan-SOFCs untersuchen. „Ziel ist es, günstige, in der Natur vorkommende Materialien zu finden, die dabei helfen, die Betriebstemperatur weiter zu senken.“

In der vergangenen Woche hatte Intel Capital eine nicht genannte Summe ist das Start-up Lilliputian Systems investiert. Das Unternehmen will im kommenden Jahr eine Brennstoffzelle mit wiederverwertbaren Butan-Gaspatronen auf den Markt bringen. Sie soll etwa 99 Dollar kosten und als Ladegerät für kleine elektronische Geräte wie Smartphones dienen.