Wasserstoff für eine nachhaltige Zukunft
Dr. Aparna Saksena leitet neue Forschungsgruppe zu Wasserstoff an Grenzflächen
Dr. Aparna Saksena leitet die neue Forschungsgruppe „Hydrogen at Interfaces“ am Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien (MPI-SusMat). Wasserstoff ist ein zentraler Baustein für eine nachhaltige Zukunft. Als Energieträger treibt er die Produktion von grünem Stahl an und eignet sich als nachhaltiger Treibstoff. Doch die aktuellen Produktionsmethoden sind nicht effizient genug, um die steigende Nachfrage zu decken. Eine weitere Herausforderung ist die sogenannte Wasserstoffversprödung. Dabei dringt Wasserstoff in Materialien ein und schwächt ihre Mikrostruktur, was zu Materialversagen führen kann. Saksenas Gruppe nutzt die Atomsondentomografie (APT), eine hochpräzise Mikroskopietechnik, um zu untersuchen, wie Wasserstoff mit Materialien interagiert und erforscht damit sowohl die Wasserstoffproduktion als auch Wasserstoffversprödung.
„Ich freue mich sehr, diese Gruppe leiten zu dürfen. Ich möchte mich bei meinen Betreuern am MPI-SusMat und der RWTH Aachen bedanken, die mich immer unterstützt haben. Für den Klimaschutz zu arbeiten ist sowohl ein Privileg als auch eine Verantwortung für mich. Mit der exzellenten Infrastruktur am Institut können wir das volle Potenzial der Atomsonde nutzen und Materialien für eine wasserstoffbasierte Zukunft entwickeln“, so Saksena.
Grüner Wasserstoff kann durch die Spaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff hergestellt werden. Katalysatoren spielen dabei eine entscheidende Rolle, da sie den chemischen Prozess beschleunigen. Deren Oberflächenzusammensetzung und Mikrostruktur beeinflussen wiederum die Eigenschaften der Katalysatoren maßgeblich. Die Forschungsgruppe untersucht diese Faktoren, um die Wasserspaltung zu verbessern und die Produktion von Wasserstoff effizienter zu gestalten. Beim Transport und der Speicherung von Wasserstoff, kann Wasserstoff in Materialien eindringen und sie verspröden. Wasserstoff ist das kleinste und leichteste Element im Periodensystem. Um zu beobachten wie sich Wasserstoff im Material verhält, friert Saksena und ihr Team Proben auf kryogene Temperaturen unter -150 °C ein. So verlangsamt sich die Wasserstoffdiffusion, und das Team kann die Prozesse an der Grenzfläche zwischen Wasserstoff und Material in verschiedenen Stadien der Wasserstoffbelastung untersuchen.
Aparna Saksena studierte Materialchemie an der RWTH Aachen und kam 2020 ans MPI-SusMat, wo sie als stellvertretende Gruppenleiterin in der Atomsondentomografiegruppe arbeitete. 2024 wurde sie für das „Sign-Up“-Programm der Max-Planck-Gesellschaft ausgewählt, das exzellente Wissenschaftlerinnen fördert und auf Führungspositionen vorbereitet. Das Programm umfasst Seminare zu professioneller Kommunikation, Selbstmanagement sowie Führungsstrategien und Präsentationstechniken.