Wasserstoff hat als Brennstoff viele Vorteile. Man kann ihn zur Wärmeerzeugung verbrennen und damit Kohle ersetzen, man kann ihn durch einen Elektrolyseur leiten, um Strom zu erzeugen, und man kann damit ein Fahrzeug genauso schnell auftanken wie mit Benzin oder Diesel. Aber es ist eine Herausforderung, Wasserstoff dorthin zu bringen, wo er gebraucht wird.
Wasserstoff ist das leichteste Gas im Universum und lässt sich nur schwer eindämmen. Er entweicht durch winzige Risse und kann in bestimmte Metalle diffundieren und diese zersetzen. Um das Gas zu transportieren, ist normalerweise eine Kompression oder Verflüssigung erforderlich, die beide viel Energie erfordern. Aber es gibt eine Alternative: die Bindung von Wasserstoffatomen an ein Trägermolekül, das leichter zu transportieren ist.
Die Idee ist nicht neu: Sogenannte flüssige organische Wasserstoffträger (LOHC) gibt es schon seit Jahrzehnten und die meisten basieren auf flüchtigen organischen Verbindungen wie Toluol und Methylcyclohexan. Diese Chemikalien vertragen sich gut mit Wasserstoff, aber sonst kaum, angesichts ihrer Toxizität und der großen Hitze und des Drucks, die sie benötigen, um das Gas freizusetzen.
Ein neues Startup, Ayrton Energiesagt, es gebe eine Alternative: ein LOHC, das bei Raumtemperatur und -druck transportiert und verarbeitet werden kann. Und es ist ungiftig.
„Es sieht tatsächlich wie Wasser aus“, sagte Natasha Kostenuk, Mitbegründerin und CEO von Ayrton Energy, gegenüber TechCrunch. „Es ist eine sichere, ungiftige Flüssigkeit. Ich würde es nicht trinken, aber es würde Sie nicht umbringen.“
Kostenuk und ihre Mitgründerin Brandy Kinkead hatten nicht vor, die Art und Weise, wie Wasserstoff transportiert wird, auf den Kopf zu stellen. Ihre ursprüngliche Vision war, Dieselgeneratoren durch solche zu ersetzen, die mit sauberem Wasserstoff betrieben werden.
„Wir brauchten eine Lösung zur Wasserstoffspeicherung“, sagte sie. „Zuerst dachten wir, na ja, wir werden einfach eine finden. Wir wollten einfach Teile aus der Industrie integrieren. Aber wir konnten keine Lösung zur Wasserstoffspeicherung finden, die für uns Sinn machte. Also haben wir uns eine Lösung ausgedacht.“
Kostenuk wollte nicht verraten, welches Öl ihre Firma verwendet, sagte aber, dass es Wasserstoff ähnlich speichert wie Rapsöl, das zu Margarine verarbeitet wird, die wiederum aus Pflanzenölen hergestellt wird. Anders als die tierischen Fette, aus denen Butter besteht, sind Pflanzenöle bei Zimmertemperatur flüssig. Um Margarine herzustellen, setzen die Hersteller Pflanzenöle in Gegenwart eines Katalysators (der die Reaktion erleichtert) Wasserstoffgas aus. Während die Öle hydriert werden, verfestigen sie sich.
Ayrton verfolgt einen ähnlichen Ansatz. „Es geht um Hydrierung“, sagte Kostenuk. „Wir haben gerade eine neuartige Methode für die Hydrierung und Dehydrierung im Vergleich zur herkömmlichen LOHC gefunden.“ Die Ausrüstung, die den Wasserstoff dem Öl hinzufügt und wieder freisetzt, ähnelt den Elektrolyseuren, die heute zur Erzeugung von Wasserstoff aus Elektrizität verwendet werden. Daher kann das Unternehmen für einen Großteil seiner Betriebsabläufe handelsübliche Ausrüstung verwenden, und für die Skalierung müssen lediglich mehr Module gebaut werden, nicht größere Teile.
Auch für den Transport von Ayrtons Öl sind keine besonderen Maßnahmen erforderlich. „Wir können beispielsweise einen Großteil der Infrastruktur wiederverwenden, wenn wir bereits flüssige Kraftstoffe verwenden. Pipelines, Eisenbahnwaggons, Lastwagen“, sagte sie. „Ich habe mit Pipeline-Unternehmen gesprochen, die über nicht mehr genutzte Leitungen verfügen und nach Möglichkeiten suchen, ältere Infrastruktur wiederzuverwenden.“
Kostenuk plant, hydriertes LOHC mit Tanklastern an eine Industrieanlage zu liefern. Nach dem Leeren wird das dehydrierte LOHC zur Weiterverarbeitung zurückgebracht, wo es erneut verwendet werden kann.
Ayrtons Verfahren benötigt weniger Energie als Flüssigwasserstoff, Ammoniak oder Methanol, sagte Kostenuk, und etwas mehr als komprimierter Wasserstoff. Der Vorteil ist jedoch, dass LOHC doppelt so viel Wasserstoff pro Liter transportieren kann wie komprimierter Wasserstoff und geringere Vorlaufkosten verursacht, da vorhandene Lastwagen, Rohre und Pumpen wiederverwendet werden können.
Das Unternehmen hat kürzlich eine Startkapitalrunde von 6,8 Millionen US-Dollar unter der Leitung von Clean Energy Ventures und BDC Capital mit Beteiligung von Antares Ventures, EPS Ventures, SOSV, the51 und UCeed Investment Funds abgeschlossen. Mit der Finanzierung plant Ayrton, seine Technologie so weit zu skalieren, dass es bis 2027 zwei bis drei Tonnen Wasserstoff pro Tag produzieren kann.
