Aluminium als Brennstoff mit einer achtmal höheren Energiedichte als Wasserstoff.

Found Energy, ein 2022 von Peter Godart (ehemaliger NASA- Wissenschaftler ) gegründetes Startup, vermarktet eine Lösung zur Umwandlung von Aluminium in Wärme und kohlenstofffreien Wasserstoff. Laut veröffentlichten Daten kann das Aluminium nach der Reaktion 15,8 MJ Wärme pro Kilogramm freisetzen und Wasserstoff mit einer Energiedichte von bis zu 36,3 MJ/Liter produzieren – fast das Achtfache von flüssigem Wasserstoff (7,2 MJ/Liter). Das Unternehmen hat 12 Millionen US-Dollar an Startkapital eingeworben und plant, sein erstes System Anfang nächsten Jahres in einem Werkzeugbaubetrieb im Südosten der USA zu installieren. Als Rohstoff dient lokal bezogener Aluminiumschrott.

Entwicklungen und Stand der Kommerzialisierung

Ende Oktober gab das Labor von Found Energy bekannt, dass es die Installation einer Anlage zur Wärme- und Wasserstoffversorgung für seinen ersten Industriekunden vorbereitet. Preisinformationen oder Angaben zu kommerziellen Rabatten für die Lösung liegen noch nicht vor; der Fokus liegt derzeit auf Tests, Demonstrationen und der ersten praktischen Inbetriebnahme des Systems Anfang nächsten Jahres.

Schlüsseltechnologie- und Datenplattformen

Bei der Oxidation von Aluminium wird Wärme freigesetzt: 15,8 MJ/kg.
Der erzeugte Wasserstoff hat eine Energiedichte von bis zu 36,3 MJ/Liter; zum Vergleich: Flüssiger Wasserstoff erreicht 7,2 MJ/Liter.
Bei der Aluminium-Wasser-Reaktion entstehen Aluminiumoxid und Wärme wird freigesetzt, außerdem entsteht Wasserstoff; der Wasserstoff wird vor Ort erzeugt, wodurch das Risiko der Lagerung von Gas oder Flüssigkeit vermieden wird.
Das traditionelle Hindernis ist die Oberflächenschicht aus Aluminiumoxid, die die Tiefenreaktion blockiert; Found Energy verwendet einen flüssigen Metallkatalysator, der in die Mikrostruktur eindringt und die Oxidschicht abträgt, sodass die Reaktion kontinuierlich wie in einem „Kessel“ abläuft.

Peter Godart, Gründer und CEO von Found Energy, im Labor des Unternehmens. Foto: MIT.

Vergleich historischer Daten und Expertenmeinungen.

Die Idee, Aluminium als Kraftstoff zu verwenden, wird seit Jahrzehnten erforscht. Geoff Scamans (Brunel University, London) untersuchte in den 1980er Jahren die Anwendung von Aluminium als Benzinersatz für Fahrzeuge, jedoch ohne Erfolg aufgrund der ineffizienten Aluminium-Wasser-Reaktion. Peter Godart räumt ein, dass die Oxidschichtbarriere dazu geführt hat, dass „diese Idee immer wieder verworfen wurde“, ist aber überzeugt, dass ein korrosiver Flüssigmetallkatalysator einen Durchbruch für die Aufrechterhaltung der Reaktion darstellt.

Aluminiumgranulat nach katalytischer Behandlung (Glasbehälter links) und rohe Aluminiumstücke (rechts). Foto: MIT

Trend- und Szenarioanalyse

Kurzfristig will Found Energy Produktionsstätten mit industrieller Wärme und Wasserstoff direkt vor Ort versorgen, beginnend mit einer Werkzeugfabrik im Südosten der USA. Mittelfristig könnte das Modell, bei stabilem Betrieb und Expansion, zwei zentrale Herausforderungen gleichzeitig bewältigen: die Reduzierung von Emissionen in der Zement- und Stahlindustrie sowie die Verarbeitung großer Mengen schwer recycelbaren Aluminiumschrotts.

Rohstoffangebot und -nachfragekapazität

Ziel	Masse	Quelle
Der jährlich gesammelte Aluminiumschrott wird nicht recycelt.	Über 3.000.000 Tonnen	Internationales Aluminiuminstitut
Aluminium wird entweder gar nicht gesammelt oder mit dem Müll verbrannt.	9.000.000 Tonnen/Jahr	Internationales Aluminiuminstitut
Aluminium wird für das „geschlossene Kreislaufmodell“ benötigt, um alle industriellen Heizanforderungen zu erfüllen.	300.000.000 Tonnen (≈4 % der Reserven)	Nach Schätzungen des Unternehmens.

Bezüglich des Materialkreislaufs plant das Unternehmen, Aluminiumhydroxid aus dem Reaktor zurückzugewinnen und es mithilfe von sauberem Strom zu metallischem Aluminium zu reduzieren, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht. Bei einer Skalierung gemäß interner Schätzungen würde die im Kreislauf verarbeitete Aluminiummenge etwa 300 Millionen Tonnen betragen, was etwa 4 % der weltweiten Aluminiumreserven entspricht.

Mögliche Auswirkungen auf verwandte Branchen

Schwerindustrie: Kohlenstofffreie Wärmequellen können die Emissionen in der Zement- und Stahlindustrie reduzieren.
Markt für Aluminiumrecycling: Das Potenzial zur Verwendung von „schmutzigem“ Aluminium eröffnet einen Kanal für die Verarbeitung von schwer recycelbarem Schrott und verbessert so die Lebenszykluseffizienz des Materials.
Wasserstoff: Die Wasserstofferzeugung vor Ort durch eine Aluminium-Wasser-Reaktion vermeidet die Risiken, die mit der Lagerung von gasförmigem oder flüssigem Wasserstoff verbunden sind.

Zu überwachende Variablen

Einzelheiten zur Zusammensetzung des Katalysators wurden noch nicht veröffentlicht.
Es liegen keine Daten zu Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit im kommerziellen Maßstab vor.
Die erste Systembereitstellung und erste Rückmeldungen zum Betrieb vor Ort werden Anfang nächsten Jahres vorliegen.

In einer Labordemonstration erklärte Godart, dass das Aluminium nach Zugabe des Aluminiums sofort reagierte und das Wasser zum Kochen brachte. Er verdeutlichte damit die Geschwindigkeit der Energiefreisetzung: „Die Zeit, die Sie benötigen, um Wasser auf Ihrem Herd zum Kochen zu bringen, ist viel länger als dies.“

Quelle: https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html