Revolution inden for CO2-elektrolyse: Effektive løsninger til industrien!

Revolution inden for CO2-elektrolyse: Effektive løsninger til industrien!

Det haster med at reducere CO2-emissionerne har i de seneste år fremmet forskningen i CO2-elektrolyse markant. Den 12. juni 2025 blev en omfattende køreplan præsenteret, der beskriver strategiske tilgange til at koble CO2-kilder og dræn. Undersøgelsen, udført af anerkendte institutioner såsom Fraunhofer Institut for Miljø-, Sikkerheds- og Energiteknologi UMSICHT, Forschungszentrum Jülich, RWTH Aachen og Ruhr University Bochum, analyserer over 5.000 publikationer om CO2 elektrisk reduktion og giver værdifuld indsigt i den fremtidige udvikling af denne teknologi. Højt news.rub.de Formålet med denne køreplan er at udvikle anvendelsesscenarier for CO2-elektrolyseteknologier.

Overvejelserne dækker over forskellige indsatsområder, herunder lavtemperatur- og højtemperaturelektrolyse for produkter som kulilte, myresyre samt ethylen og ethanol. Specielt fremhæves identifikation af relevante punktkilder og CO2-genvindingsprodukter til forskellige koblingsscenarier. Et centralt aspekt er antagelsen om, at CO2-kilder gennemgår tre faser: For det første opnås CO2 direkte fra industrielle punktkilder, efterfulgt af en hybrid af punktkilder og direkte luftindfangning (DAC), indtil DAC endelig er etableret som den primære CO2-forsyningskilde sammen med store emittere.

Teknologiske fremskridt og udfordringer

Højtemperaturelektrolyse (SOE) spiller en afgørende rolle i omdannelsen af ​​CO2 til syntetiske kulbrinter, hvilket fremhæves som en lovende tilgang til at reducere afhængigheden af ​​fossile brændstoffer. Højt ikts.fraunhofer.de Litteraturen viser, at elektrolysedrift med damp og co-elektrolyse ved temperaturer under 800 °C konfronteres med høje nedbrydningshastigheder. Fraunhofer IKTS har derfor udviklet innovative CFY-stakke, der er udstyret med op til 40 højtydende ESC'er for at forbedre langsigtet stabilitet.

Udviklingen af ​​nul-gap elektrolysatorer ses også som lovende. Disse systemer giver mulighed for effektivt elektrokemisk at reducere CO2 fra udstødningsgasser eller atmosfæren. En undersøgelse fra Ruhr University Bochum og RWTH Aachen har vist, at der kan opnås betydelige fremskridt ved at optimere stabiliteten og effektiviteten af ​​de producerede stoffer, såsom kulilte. Zero-gap-konstruktionen minimerer ohmsk modstand, hvilket resulterer i højere partielle strømtætheder.

Skalerbarhed og optimering

Et andet vigtigt aspekt er skalerbarheden af ​​eksisterende elektrolytiske systemer. Forskere identificerer skalerbare processer og deres implikationer for optimering for at maksimere kulstofreduktionseffektiviteten. Det skal bemærkes, at en simpel ændring i orienteringen af ​​den elektrolysecelle kan have en dramatisk indvirkning på ydeevnen. Elektrolysatorernes stabilitet blev væsentligt forbedret gennem målrettede justeringer op til 10 timer ved 3 V og 300 mA cm-2. Faraday-effektiviteten til produktion af kulilte kunne øges fra 14 % til over 60 % i en to-timers elektrolyse, hvilket understreger effektiviteten af ​​de anvendte teknologier, såvel som på circular-technology.com er indberettet.

Samlet set gør den seneste udvikling det klart, at CO2-elektrolyse ikke kun repræsenterer en central søjle i bekæmpelsen af ​​klimaændringer, men også kan muliggøre adskillige industrielle anvendelser. Behovet for yderligere forskning og udvikling af nye samarbejder ses som nøglen til disse teknologiers succes.