Katalytische Wasserspaltung und Solarbrennstoffzellen: künstliche Blätter auf dem Vormarsch

AbstractDie Erschließung von erneuerbaren Ressourcen zur Herstellung sauberer Brennstoffe aus reichlich vorhandenen und einfach zugänglichen Ressourcen zählt derzeit zu den anspruchsvollsten Aufgaben der Wissenschaft. Katalytische Prozesse zur Wasserspaltung mithilfe von Solarenergie können als Quelle für Elektronen und Protonen zur Erzeugung sauberer Brennstoffe wie Wasserstoff sowie zur Sequestrierung von CO2 und dessen Umwandlung in kohlenstoffarme Energieträger genutzt werden. In letzter Zeit wurden große Anstrengungen unternommen, um ein eigenständiges Element zur Umwandlung von Solarenergie in Brennstoff zu bauen: ein “künstliches Blatt”, das mit Licht und Wasser als Rohstoffen arbeitet. Hier werden jüngste Fortschritte bei elektrochemischen und photoelektrokatalytischen Wasserspaltungssystemen vorgestellt, die sowohl Wasser oxidierende molekulare Komplexe als auch nanostrukturierte Anordnungen zur Entwicklung eines künstlichen Photosyntheseapparats nutzen.