Neuartiges MolekĂŒl speichert Energie aus Licht

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21. Mai 2022

Neuartiges MolekĂŒl speichert Energie aus Licht

Abbildung eines Photoreakter, wo Lichtenergie in einem neu entwickelten MolekĂŒl gespeichert wurde, © Heiko Grandel
Lichtenergie in einem neu entwickelten MolekĂŒl gespeichert, © Heiko Grandel

Anstatt per Elektrolyse lĂ€sst sich Wasserstoff auch photochemisch erzeugen. Ein Forschungsteam der UniversitĂ€t Ulm hat ein MolekĂŒl entwickelt, das die Energie aus dem Licht zunĂ€chst speichert, indem es von einem anderen MolekĂŒl freigesetzte Elektronen festhĂ€lt. Den Wasserstoff kann man dann damit zu einem spĂ€teren Zeitpunkt nach Bedarf herstellen.

Bei dem neuartigen MolekĂŒl handelt es sich um eine „kovalente Photosensibilisator-Polyoxometalat-Dyade“. Dyade bedeutet dabei, dass die Verbindung zwei Funktionen erfĂŒllt: Ein Teil des MolekĂŒls ist fĂŒr die Übertragung von Elektronen zustĂ€ndig, ein anderer speichert die Energie. Die genaue Bezeichnung des MolekĂŒls kommt in der Veröffentlichung nicht vor. „Der Name wĂ€re etwa vier Zeilen lang“, erklĂ€rt Prof. Sven Rau vom Institut fĂŒr Anorganische Chemie der UniversitĂ€t Ulm.

Die Substanz ist bei Umgebungsbedingungen flĂŒssig, was die Lagerung vereinfacht. Bringt man sie mit einem Stoff, der bei Lichteinfluss Elektronen abgibt, zusammen, nimmt jedes SpeichermolekĂŒl zwei Elektronen auf. Speichert man den Stoff bei Dunkelheit und unter Luftabschluss, halten die MolekĂŒle die Elektronen fest. Sie lassen sie erst wieder los, wenn man positive Wasserstoffionen (H+) dazugibt. Das kann zum Beispiel mit einer SĂ€ure geschehen. Im Experiment nutzten die ForscherInnen SchwefelsĂ€ure.

Die Wasserstoffionen reagieren mit den gespeicherten Elektronen zu Wasserstoff. Die Reaktion des zentralen MolekĂŒls ist reversibel. Das heißt, es kann immer wieder mit Elektronen be- und entladen werden. Das Forschungsteam um Prof. Rau hat damit als erstes gezeigt, wie man Wasserstoff nicht nur mithilfe von Licht erzeugen, sondern diese Reaktion auch noch zeitlich so steuern kann, dass sie als Energiespeicher nutzbar ist.[…]


 gekĂŒrzte Online-Version
Den kompletten Fachbericht finden Sie in der aktuellen Ausgabe des HZwei-Magazins.

Autorin: Eva Augsten

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