Das Forschungsteam der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (ETH Zürich) und der Technischen Universität Nanyang in Singapur (NTU) hat bereits ein Patent für die Hühnerfeder-Brennzellen-Membran angemeldet, wie die ETH Zürich am Freitag mitteilte.
Brennstoffzellen sind Vorrichtungen, die Energie aus der chemischen Reaktion von Wasserstoff und von Sauerstoff aus der Luft in elektrische Energie umwandeln. Die chemische Reaktion führt zur Erzeugung von elektrischem Strom, Wasser und Wärme als Nebenprodukte.
Das Herzstück einer Brennstoffzelle ist eine Membran, die Protonen (Wasserstoff-Ionen) passieren lässt, während sie Elektronen daran hindert, durch sie durch zu gelangen. Diese Trennung von Protonen und Elektronen ermöglicht den Fluss der Protonen durch die Membran, während die Elektronen durch einen externen Stromkreis geleitet werden, um elektrische Energie zu erzeugen. Bislang werden laut der ETH für solche Membranen hoch toxische Chemikalien, sogenannte PFAS, verwendet. Sie sind teuer und von der Umwelt nicht abbaubar.
40 Millionen Tonnen Hühnerfedern
Die Forschenden haben nun eine Membran entwickelt, die aus dem Protein Keratin der Hühnerfedern besteht. Dieses sei in grossen Mengen verfügbar, hiess es von der ETH, denn Hühnerfedern bestehen zu 90 Prozent daraus. Jährlich würden rund 40 Millionen Tonnen Hühnerfedern verbrannt, was grosse Mengen an CO2 und giftigen Gasen wie Schwefeldioxid freisetze.
Mithilfe eines einfachen Verfahrens extrahieren die Forschenden aus den Federn das Keratin und wandeln es in feine Fasern, sogenannte Amyloidfibrillen, um. Diese werden schliesslich in der Membran verwendet.
Bis diese neue Technologie eingesetzt wird, müssen jedoch noch einige Herausforderungen bewältigt werden. In einem nächsten Schritt müssen die Forscherinnen und Forscher laut der ETH testen, wie langlebig ihre Keratin-Membran ist. Ausserdem habe sich Wasserstoff noch nicht als nachhaltige Energiequelle etabliert, so die Hochschule.
(sda)
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