Nou proiect în Chemnitz: Electroliză durabilă pentru hidrogen verde!

Nou proiect în Chemnitz: Electroliză durabilă pentru hidrogen verde!

Universitatea de Tehnologie Chemnitz face parte dintr-un proiect comun inovator de dezvoltare a tehnologiilor pentru electroliza apei, care se numește „Dezvoltarea electrolizei apei fără fluor (FFWD)”. Finanțat de Ministerul Federal al Educației și Cercetării, acest proiect reunește mai mulți parteneri importanți, inclusiv Universitatea din Freiburg, Université de Lorraine, start-up-ul ionysis și producătorul de electroliză Elogen. Scopul principal este dezvoltarea membranelor polimerice acide fără fluor pentru electrolizoarele la scară largă, care joacă un rol cheie în producerea de energie.

Electrolizoarele actuale se bazează de obicei pe Nafion, un material care aparține substanțelor alifatice poli- și perfluorinate (PFAS). Aceste substanțe sunt dăunătoare mediului, deoarece sunt foarte stabile și se acumulează în mediu. Având în vedere reglementările planificate, nevoia de a dezvolta alternative fără fluor devine din ce în ce mai urgentă. Prof. Dr. Michael Sommer de la Universitatea de Tehnologie Chemnitz subliniază provocările care vin odată cu dezvoltarea de noi materiale cu proprietăți comparabile.

Dezvoltarea de membrane inovatoare

Proiectul „H2Giga Project Fluorine-Free MEA” își propune să dezvolte unități de electrozi cu membrană fără fluor (MEA) rentabile pentru electroliza apei. Printre partenerii de cooperare se numără Fumatech BWT GmbH și Universitatea din Freiburg. Tehnologia se bazează pe utilizarea polimerilor, iar proiectul este esențial pentru producția de hidrogen verde.

Materialele membranare comune constau din acizi perfluorosulfonici, care oferă stabilitate ridicată, dar au dezavantaje precum permeabilitatea ridicată la gaz și poluarea asociată mediului. Materialele membrane noi bazate pe hidrocarburi fără fluor promit avantaje aici: acestea includ, printre altele, o stabilitate mai mare la temperaturi de peste 80 °C, o permeabilitate mai scăzută la gaze și o producție mai ecologică și, potențial, mai rentabilă. Scopul este de a dezvolta MEA puternice folosind tehnologii scalabile.

Utilizarea tehnologiilor durabile cu hidrogen

Producția de hidrogen durabil este o componentă esențială a tranziției energetice. Procesele de electroliză descompun apa în hidrogen (H₂) și oxigen (O₂) și necesită energie electrică, de preferință din surse regenerabile, pentru a produce hidrogen verde. Diferitele tehnologii de electroliză includ electroliza alcalină, electroliza PEM, electroliza cu membrană alcalină și electroliza la temperatură înaltă.

Electroliza PEM este deosebit de dinamică și are o densitate mare de curent și un design compact, dar necesită materiale robuste și metale prețioase scumpe. Pentru a crește eficiența tehnologiilor de electroliză până în 2050, se urmărește obținerea unei îmbunătățiri de 12%. Electroliza cu membrană schimbătoare de anioni (AEMEL) este considerată o tehnologie promițătoare care oferă o criticitate mai mică a materialului și oportunități de scalare.

Pe scurt, se poate observa că evoluțiile în domeniul materialelor membranelor fără fluor nu sunt doar mai ecologice, ci și fundamentale pentru transformarea la un sistem energetic durabil. Cu proiecte precum FFWD și H2Giga, se face un pas semnificativ către producția de hidrogen eficientă și ecologică. Germania își propune să atingă o capacitate de electroliză de 44 GW până în 2030, subliniind prioritatea dezvoltării și implementării unor abordări inovatoare pentru producția de hidrogen.