Wasserstoff ist sauber. Es ist erneuerbar. Aber es ist auch teuer. Das ist der Engpass, der Brennstoffzellen vom Mainstream fernhält. Niemand kauft ein Fahrzeug, das mit einer Technologie angetrieben wird, deren Bau teurer ist als der Motor, den es ersetzt.
Bei der Technologie handelt es sich um die Polymeraustauschmembran-Brennstoffzelle (PEMFC). Forscher glauben, dass genau dieser Typ letztendlich die emissionsfreien Fahrzeuge von morgen antreiben wird. Das Problem ist nicht die Wissenschaft. Es ist die Stückliste.
Für den Bau einer PEMFC sind Protonenaustauschmembranen, Gasdiffusionsschichten, Bipolarplatten und Katalysatoren erforderlich. Die Katalysatoren sind der teure Teil. Konkret geht es um die Edelmetallkatalysatoren. Diese Komponenten machen etwa 70 Prozent der Gesamtkosten aus.
Die Zahlen lügen nicht. Ein hochvolumiges PEMFC-System kostet durchschnittlich 73 US-Dollar pro Kilowatt. Vergleichen Sie das mit einem Standard-Benzinmotor. Das kostet 35 Dollar pro Kilowatt. Weniger als die Hälfte des Preises. Preislich kann die Brennstoffzelle einfach nicht mithalten.
Kann Nanopartikel-Gold Platin ersetzen?
Forscher versuchen, diese Materialkosten zu senken. Sie brauchen einen günstigeren Edelmetallkatalysator. Derzeit verwenden fast alle PEMFCs Platin. Platin ist eines der teuersten Materialien der Welt.
Was wäre also, wenn Sie stattdessen Gold verwenden würden?
Es klingt ironisch. Gold ist normalerweise inert. Es reagiert nicht. Aber die Größe ist wichtig. Wenn man Gold in nanometergroße Partikel zerkleinert, verändert es sich. Forscher haben herausgefunden, dass Nanogold ein ebenso wirksamer Katalysator sein kann wie Platin.
Wenn Hersteller Platin weitgehend durch Gold ersetzen können, sinken die Kosten. Es gibt einen Haken. Die Goldpreise steigen. Obwohl es zwar billiger als Platin ist, ist es möglicherweise nicht billig genug, um mit dem Benzinmotor zu konkurrieren.
Die Lücke zwischen 73 und 35 US-Dollar ist groß. Gold hilft. Aber hilft es genug? Vielleicht auch nicht.
