Doch noch günstige Wasserstoffproduktion – ausgerechnet mit Atommüll?

Wasserstoff erscheint auf den ersten Blick als ideale Quelle grüner Energie: Verbrennt man ihn unter Zufuhr von Sauerstoff, entsteht nichts weiter als harmloses Wasser. Leider liegt schon im ersten Satz eine Fehlannahme: H2 ist eben keine Quelle, sondern nur ein Energieträger, der zuerst einmal mit viel Energie produziert werden muss. Das macht das ganze Prinzip bislang unrentabel. Ein tragfähiges Konzept würde nur entstehen, wenn die Herstellung aus Energie erfolgt, die ohnehin »da« und damit nicht teuer ist. Ausgerechnet Atommüll könnte die Lösung sein.

Abgebrannte Elemente sollen Wasserspaltung effizienter machen

Alte Brennstäbe von Atomkraftwerken sind bislang nichts weiter als gefährlicher Abfall, den einfach niemand haben will. An der Universität Sharjah in den Vereinigten Arabischen Emiraten haben Forscher nun eventuell eine sinnvolle Verwendung dafür gefunden: Die abgebrannten Brennelemente sollen die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff deutlich effizienter machen. Der gängigste Reaktionsweg ist die Elektrolyse: Ein elektrischer Strom durchfließt das Wasser und spaltet die Moleküle auf. Das ist ein sehr einfacher Prozess, der allerdings eine relativ starke externe Stromquelle erfordert.

Abgebrannte Brennstäbe müssen nach ihrer Entnahme erst jahrelang in einem Lagerbecken bleiben, bis sie für die Wiederaufbereitung oder Entsorgung transportfähig sind. In dieser Zwischenzeit geht wertvolle Energie verloren, und die möchten die arabischen Forscher gern nutzen.

Verschiedene Möglichkeiten, die Brennstäbe einzusetzen

Die erste Möglichkeit könnte darin bestehen, die Wassermoleküle mittels Beschuss mit Alpha-, Beta- und Gammateilchen aus Brennstäben vorab zu spalten und so Wasserstoffradikale zu erhalten, die mit deutlich weniger Strom ihr Wasserstoff hergeben. Dieser Prozess nennt sich Radiolyse. Bei der zweiten denkbaren Möglichkeit gewinnen die Forscher zuerst das Uran aus dem Abfall, um daraus einen dauerhaften Katalysator zur Beschleunigung der elektrochemischen Reaktion zu formen. Bei beiden Methoden käme das Wasser nicht in direkten Kontakt zum Atommüll, sodass keine Gefahr der Kontamination besteht. Auch die durch die alten Brennstäbe erzeugte Wärme ließe sich zur Forcierung chemischer und elektrochemischer Reaktionen nutzen.

Viele Wege führen hier also hoffentlich zum Ziel. Das Forscherteam erklärt dazu: »Die Nutzung von Atommüll ist eine neuartige Methode zur Wasserstofferzeugung, die ein seit langem bestehendes Umweltproblem in eine nützliche Ressource verwandelt.«

Quelle: newatlas.com