1832 hat der gelernte Buchbinder Michael Faraday eine simple Methode zur Spaltung von Wasser beschrieben. Man nimmt ein Glas Wasser, fügt ein Salz hinzu, das seine Leitfähigkeit erhöht, und steckt zwei Elektroden hinein. Legt man nun eine Spannung an, wird das Wasser dadurch in seine Bestandteile gespalten: Wasserstoff und Sauerstoff. Die beiden Gase steigen getrennt an den Elektroden auf. Diese Methode der Wasserspaltung heißt Elektrolyse und trägt Faradays Namen. Eine neue, bislang unbekannte Methode der Wasserspaltung wurde erstmals 2007 von einem amerikanischen Lokalfernsehsender bekannt gemacht. Sie stammt von dem Radiotechniker und -manager John Kanzius aus Pennsylvania. Das Video des Versuchs kursierte danach im Internet - und erweckte die Neugier des Wasserforschers Rustum Roy von der Pennsylvania State University.
" Ich habe von dem Kanzius-Experiment im August 2007 erfahren, als mir ein Freund einen Link zu YouTube schickte. Ich dachte, das ist ja ganz schön seltsam, und fragte mich, was der Mann wohl macht. Nach einer Weile besuchte ich ihn und machte das Experiment selbst, und es funktionierte. Es ist ihm offenbar gelungen, Wasser auf neue Weise zu spalten. "
Die Beschreibung des ersten systematischen Experiments haben Roy und Kanzius nun in der Zeitschrift "Materials Research Innovations" veröffentlicht. Verwendet wird, wie bei der Faraday'schen Elektrolyse, ein Glas Wasser mit Kochsalz. Doch statt Elektroden einzutauchen, wird es mit Radiowellen der Frequenz 13,56 MHz bestrahlt. Das ist derselbe UKW-Frequenzbereich, in dem der Deutschlandfunk auch sein Programm ausstrahlt. Die Sendeleistung im Wasserexperiment ist jedoch hundert bis tausend Mal kleiner. Das Unerwartete ist nun: Es entstehen Gase, die sich anzünden lassen, und mit gelber Flamme brennen - solange, bis das Wasser verbraucht ist oder die Radiowellen ausgeschaltet werden. Um welche Gase es sich dabei handelt, kann der emeritierte Professor für Materialwissenschaft Roy bislang nur vermuten:
" Es ist keine normale Faraday'sche Elektrolyse, bei der man an der einen Elektrode Sauerstoff und an der anderen Wasserstoff erhält. Es entsteht offensichtlich eine Mischung aus Wasserstoff- und Sauerstoff-Ionen, -Atomen und -Molekülen in verschiedenen Konfigurationen, was wir natürlich noch nicht genau wissen. Diese Mischung steigt auf und lässt sich anzünden. "
Dass es sich um eine neue Methode der Wasserspaltung handelt, bestätigt auch der österreichische Chemiker und Wasserforscher Elmar Fuchs von der Technischen Universität Graz. Er hat sich die Veröffentlichung zum Kanzius-Experiment genau angeschaut:
" Das ist ein neuer Effekt, der ist mir zumindest bisher nicht bekannt gewesen. Leider haben die Autoren das Gas an und für sich selbst nicht analysiert. Aber wenn man einen neuen Effekt beschreibt, müssten normalerweise solche grundlegenden Dinge auch gemacht werden. "
Roy erwidert, dass auf diese Messungen noch zu warten sei, da das Experiment erst optimiert werden müsse. Wie jede neue Entdeckung muss auch diese erst von unabhängigen Forschern bestätigt werden. Die Tragweite ist dabei möglicherweise enorm, sagt Elmar Fuchs aus Österreich:
" Wasserstoff selbst ist natürlich als Energieträger der Zukunft in aller Munde und jede Methode, Wasserstoff gut und einfach aus Wasser zu gewinnen, ist daher zu begrüßen. "
Statt vorschnellem Jubel wünscht sich Fuchs jedoch eine genaue Analyse der Methode. Roy und Kanzius seien ihren Kollegen noch den entscheidenden Vergleich schuldig - nämlich den, ob ihr Verfahren zur Wasserspaltung weniger Energie braucht, als die herkömmliche Elektrolyse.
" Sollte sich das Ganze als wesentlich weniger effizient erweisen, ist es immer noch ein interessanter physikalischer Effekt, aber für mögliche Anwendungen zur Wasserstoff- oder auch Sauerstoff- oder Knallgasgewinnung ist es dann eher irrelevant. Sollte sich die Effizienz im Bereich der Elektrolyse bewegen, könnte das Ganze auch wirtschaftlich interessant werden. "
Noch ist allerdings überhaupt nicht klar, welcher Prozess bei der Kanzius-Methode der Wasserspaltung überhaupt abläuft. Bevor ernsthaft über Anwendungen gesprochen werden kann, ist also noch viel Forschung nötig.
" Ich habe von dem Kanzius-Experiment im August 2007 erfahren, als mir ein Freund einen Link zu YouTube schickte. Ich dachte, das ist ja ganz schön seltsam, und fragte mich, was der Mann wohl macht. Nach einer Weile besuchte ich ihn und machte das Experiment selbst, und es funktionierte. Es ist ihm offenbar gelungen, Wasser auf neue Weise zu spalten. "
Die Beschreibung des ersten systematischen Experiments haben Roy und Kanzius nun in der Zeitschrift "Materials Research Innovations" veröffentlicht. Verwendet wird, wie bei der Faraday'schen Elektrolyse, ein Glas Wasser mit Kochsalz. Doch statt Elektroden einzutauchen, wird es mit Radiowellen der Frequenz 13,56 MHz bestrahlt. Das ist derselbe UKW-Frequenzbereich, in dem der Deutschlandfunk auch sein Programm ausstrahlt. Die Sendeleistung im Wasserexperiment ist jedoch hundert bis tausend Mal kleiner. Das Unerwartete ist nun: Es entstehen Gase, die sich anzünden lassen, und mit gelber Flamme brennen - solange, bis das Wasser verbraucht ist oder die Radiowellen ausgeschaltet werden. Um welche Gase es sich dabei handelt, kann der emeritierte Professor für Materialwissenschaft Roy bislang nur vermuten:
" Es ist keine normale Faraday'sche Elektrolyse, bei der man an der einen Elektrode Sauerstoff und an der anderen Wasserstoff erhält. Es entsteht offensichtlich eine Mischung aus Wasserstoff- und Sauerstoff-Ionen, -Atomen und -Molekülen in verschiedenen Konfigurationen, was wir natürlich noch nicht genau wissen. Diese Mischung steigt auf und lässt sich anzünden. "
Dass es sich um eine neue Methode der Wasserspaltung handelt, bestätigt auch der österreichische Chemiker und Wasserforscher Elmar Fuchs von der Technischen Universität Graz. Er hat sich die Veröffentlichung zum Kanzius-Experiment genau angeschaut:
" Das ist ein neuer Effekt, der ist mir zumindest bisher nicht bekannt gewesen. Leider haben die Autoren das Gas an und für sich selbst nicht analysiert. Aber wenn man einen neuen Effekt beschreibt, müssten normalerweise solche grundlegenden Dinge auch gemacht werden. "
Roy erwidert, dass auf diese Messungen noch zu warten sei, da das Experiment erst optimiert werden müsse. Wie jede neue Entdeckung muss auch diese erst von unabhängigen Forschern bestätigt werden. Die Tragweite ist dabei möglicherweise enorm, sagt Elmar Fuchs aus Österreich:
" Wasserstoff selbst ist natürlich als Energieträger der Zukunft in aller Munde und jede Methode, Wasserstoff gut und einfach aus Wasser zu gewinnen, ist daher zu begrüßen. "
Statt vorschnellem Jubel wünscht sich Fuchs jedoch eine genaue Analyse der Methode. Roy und Kanzius seien ihren Kollegen noch den entscheidenden Vergleich schuldig - nämlich den, ob ihr Verfahren zur Wasserspaltung weniger Energie braucht, als die herkömmliche Elektrolyse.
" Sollte sich das Ganze als wesentlich weniger effizient erweisen, ist es immer noch ein interessanter physikalischer Effekt, aber für mögliche Anwendungen zur Wasserstoff- oder auch Sauerstoff- oder Knallgasgewinnung ist es dann eher irrelevant. Sollte sich die Effizienz im Bereich der Elektrolyse bewegen, könnte das Ganze auch wirtschaftlich interessant werden. "
Noch ist allerdings überhaupt nicht klar, welcher Prozess bei der Kanzius-Methode der Wasserspaltung überhaupt abläuft. Bevor ernsthaft über Anwendungen gesprochen werden kann, ist also noch viel Forschung nötig.