Energie revolutionieren: Die Zukunft der Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie

• Erhöhte globale Nachfrage und Dekarbonisierungsbemühungen: Es wird erwartet, dass die weltweite Nachfrage nach Wasserstoff erheblich ansteigt und sich bis 500 möglicherweise um das Vier- bis Siebenfache auf 800–2050 Millionen Tonnen erhöht. Dieser Anstieg ist größtenteils auf die Notwendigkeit der Dekarbonisierung in verschiedenen Sektoren, einschließlich Transport und Industrie, zurückzuführen. 
• Entwicklung von grünem Wasserstoff: Das Aufkommen kostengünstiger Wind- und Solarenergie hat den Weg für die Einführung von wasserbasiertem „grünem Wasserstoff“ geebnet. Länder wie Indien legen den Grundstein für eine heimische Industrie für grünen Wasserstoff und streben danach, ein globales Zentrum für die Produktion, Nutzung und den Export von grünem Wasserstoff und seinen Derivaten zu werden. 
• Umsetzung im öffentlichen Verkehr: Elektrobusse mit Wasserstoff-Brennstoffzellen gewinnen an Bedeutung, in verschiedenen Regionen laufen Pilotprogramme. Diese Programme sind Teil größerer Pläne zur Einführung emissionsfreier Fahrzeuge im öffentlichen Verkehr, bieten eine Alternative zu herkömmlichen Dieselbussen und bewältigen die Herausforderungen, die mit der Skalierung batterieelektrischer Businfrastrukturen verbunden sind. 
• Fortschritte in der Katalysatortechnologie: Das Design von Wasserstoffbrennstoffzellen umfasst Katalysatorschichten, die für Sauerstoffreduktions- und Wasserstoffoxidationsreaktionen von entscheidender Bedeutung sind. Jüngste Entwicklungen in der Katalysatortechnologie sind der Schlüssel zur Senkung der Brennstoffzellenkosten, zur Verbesserung der Haltbarkeit und zur Erhöhung der Robustheit gegenüber einer Reihe von Betriebsbedingungen. Diese Fortschritte sind für die groß angelegte Kommerzialisierung sauberer Elektrizität von Bedeutung. 
• Reduzierung des Platinverbrauchs: Platin, ein teures Edelmetall, macht einen erheblichen Teil der Kosten für Brennstoffzellen aus. Es werden Anstrengungen unternommen, den Platingehalt in Brennstoffzellen zu reduzieren, wobei einige Innovationen einen bis zu 80 % geringeren Platinverbrauch ermöglichen. Diese Reduzierung ist entscheidend für die flächendeckende Einführung von Brennstoffzellen. 
• Neuartige Katalysatorschichtdesigns: Es wurden neue Katalysatorschichtdesigns entwickelt, um die Herausforderungen der Legierungsstabilität in der Brennstoffzellenumgebung zu meistern. Diese Designs haben eine deutliche Verbesserung der Haltbarkeit und Leistung gezeigt, was für die langfristige Lebensfähigkeit von Brennstoffzellen entscheidend ist. 
• Laufende Forschung für verbesserte Leistung: Es werden kontinuierlich Forschungsarbeiten durchgeführt, um den Platingehalt weiter zu reduzieren und die Leistung von Brennstoffzellen zu verbessern. Einige Katalysatordesigns der nächsten Generation zeigen vielversprechende Ergebnisse und liefern eine deutlich höhere Aktivität als herkömmliche Platinkatalysatoren. 
• Bemühungen zur Senkung der Brennstoffzellenkosten: Grundlagenforschung, wie die des SLAC National Accelerator Laboratory und der Stanford University, konzentriert sich auf die Reduzierung der Kosten von Brennstoffzellen. Ein Ansatz besteht darin, teure Platingruppenmetalle teilweise durch günstigere Alternativen wie Silber zu ersetzen. Diese Forschung ist von entscheidender Bedeutung, um Brennstoffzellen zu einer praktikablen Option für den Schwerlasttransport und die saubere Energiespeicherung zu machen. 

Diese Fortschritte zeugen von einem robusten und dynamischen Bereich, der eine wichtige Rolle beim globalen Wandel hin zu sauberen und nachhaltigen Energielösungen spielen wird.