Nytt prosjekt i Chemnitz: Bærekraftig elektrolyse for grønt hydrogen!

Nytt prosjekt i Chemnitz: Bærekraftig elektrolyse for grønt hydrogen!

Chemnitz University of Technology er en del av et innovativt fellesprosjekt for å utvikle teknologier for vannelektrolyse, som kalles "Fluor-fri vannelektrolyseutvikling (FFWD)". Finansiert av det føderale departementet for utdanning og forskning, bringer dette prosjektet sammen flere viktige partnere, inkludert Universitetet i Freiburg, Université de Lorraine, oppstarts-ionysen og elektrolysatorprodusenten Elogen. Hovedmålet er å utvikle fluorfrie sure polymermembraner for storskala elektrolysatorer, som spiller en nøkkelrolle i energiproduksjonen.

Nåværende elektrolysører er typisk basert på Nafion, et materiale som tilhører de poly- og perfluorerte alifatiske stoffene (PFAS). Disse stoffene er skadelige for miljøet fordi de er svært stabile og samler seg i miljøet. Med tanke på planlagte reguleringer blir behovet for å utvikle fluorfrie alternativer stadig mer presserende. Prof. Dr. Michael Sommer fra Chemnitz University of Technology fremhever utfordringene som følger med å utvikle nye materialer med sammenlignbare egenskaper.

Utvikling av innovative membraner

Prosjektet "H2Giga Project Fluorine-Free MEA" har som mål å utvikle kostnadseffektive fluorfrie membranelektrodeenheter (MEA) for vannelektrolyse. Samarbeidspartnerne inkluderer Fumatech BWT GmbH og University of Freiburg. Teknologien er basert på bruk av polymerer og prosjektet er sentralt i produksjonen av grønt hydrogen.

Vanlige membranmaterialer består av perfluorsulfonsyrer, som gir høy stabilitet, men har ulemper som høy gasspermeabilitet og tilhørende miljøforurensning. Nye membranmaterialer basert på fluorfrie hydrokarboner lover fordeler her: Disse inkluderer blant annet større stabilitet ved temperaturer over 80 °C, lavere gasspermeabilitet og mer miljøvennlig og potensielt mer kostnadseffektiv produksjon. Målet er å utvikle kraftige MEAer ved bruk av skalerbare teknologier.

Bruk av bærekraftige hydrogenteknologier

Produksjon av bærekraftig hydrogen er en viktig komponent i energiomstillingen. Elektrolyseprosesser bryter ned vann til hydrogen (H₂) og oksygen (O₂) og krever elektrisk kraft, helst fra fornybare kilder, for å produsere grønt hydrogen. De ulike elektrolyseteknologiene inkluderer alkalisk elektrolyse, PEM-elektrolyse, alkalisk membranelektrolyse og høytemperaturelektrolyse.

PEM-elektrolyse er spesielt dynamisk og har høy strømtetthet og kompakt design, men krever robuste materialer og dyre edle metaller. For å øke effektiviteten til elektrolyseteknologier innen 2050, er målet å oppnå en forbedring på 12 %. Anionbyttemembranelektrolyse (AEMEL) regnes som en lovende teknologi som gir lavere materialkritikk og skaleringsmuligheter.

Oppsummert kan man se at utviklingen innen fluorfrie membranmaterialer ikke bare er mer miljøvennlige, men også grunnleggende for transformasjonen til et bærekraftig energisystem. Med prosjekter som FFWD og H2Giga tas et betydelig skritt mot effektiv og miljøvennlig hydrogenproduksjon. Tyskland har som mål å nå 44 GW elektrolysekapasitet innen 2030, noe som understreker prioriteringen av å utvikle og implementere innovative tilnærminger til hydrogenproduksjon.