Koffein macht Brennstoffzellen günstiger

Koffein kann nicht nur Menschen helfen, einen anstrengenden Tag zu überstehen. Auch Brennstoffzellen können von der psychotropen Substanz profitieren. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsteam an der japanischen Universität Chiba.

Gängige Brennstoffzellen nutzen Wasserstoff, um Strom zu erzeugen. Als Abfallprodukt entsteht dabei lediglich Wasser, weshalb Brennstoffzellen als potenziell grün gelten – sofern der Wasserstoff nicht aus oder mit fossilen Energieträgern gewonnen wurde.

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Wasser in der Brennstoffzelle reduziert die Effizienz

Gerade das harmlose Abfallprodukt Wasser ist aber das Problem. In Brennstoffzellen befindet sich Platin als Katalysator, um die zur Energiegewinnung nötige Reaktion aus Wasserstoff und Sauerstoff zu beschleunigen. Das Wasser reagiert mit dem Platin und erzeugt eine Schicht Platinhydroxid auf der Platinelektrode. Durch diese ungewollte Reaktion wird die gewollte Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff weniger effizient.

Die bisher gängige Lösung ist, mehr Platin zu verwenden, damit die Effizienz nicht unter einen bestimmten Wert sinkt. Platin ist aber teuer. Der aktuelle Preis liegt bei knapp 28 Euro pro Gramm, bzw. 28.000 Euro für ein Kilogramm.

Koffein verbessert Effizienz

Hier kommt das Koffein ins Spiel. Wie die Forschenden berichten, kann durch die Beigabe von Koffein die Effizienz der Wasserstoff-Sauerstoff-Reaktion um das 11-fache erhöhen. Möglich ist das, weil das Koffein eine Art Schutzschicht auf der Oberfläche der Elektrode bildet. Diese verhindert, dass sich dort Platinhydroxid bildet.

Durch die Zugabe von Koffein kann also Platin eingespart werden, ohne Effizienz einzubüßen. Dies wird laut den Forschenden dazu führen, dass Brennstoffzellen zukünftig günstiger gebaut werden können und dementsprechend auch der Preis sind.

Brennstoffzellen findet man derzeit etwa in Wasserstoffautos und -schiffen sowie als Alternative zu Dieselgeneratoren. Sie gelten als Teil einer Lösung, um grüne Energie günstiger zu speichern als mit riesigen Akkus. Wind- und Solarkraftanlagen könnten überschüssige Energie nutzen, um Wasserstoff zu erzeugen. Ist es Nacht und windstill, kann der Wasserstoff durch die Brennstoffzellen zu grünem Strom umgewandelt werden.

Serienproduktion noch in weiter Ferne

Ob das Koffein den gewünschten Effekt hat, hängt laut den Forschenden von der Orientierung der Platinatome auf der Oberfläche der Elektrode. Welchen Einfluss das auf eine mögliche Serienfertigung einer Brennstoffzelle mit Koffein-Kick hat, geht aus der Studie nicht hervor.

Da der positive Effekt von Koffein auf einer Platinelektrode bisher nur im Labor nachgewiesen wurde, wird es vermutlich etliche Jahre dauern, bis eine solche Brennstoffzelle marktreif ist – falls sie es überhaupt jemals wird. Oft stellen sich solche Studien im Nachhinein nicht als für eine Serienproduktion umsetzbar heraus.