Nytt projekt i Chemnitz: Hållbar elektrolys för grönt väte!

Nytt projekt i Chemnitz: Hållbar elektrolys för grönt väte!

Chemnitz tekniska högskola är en del av ett innovativt gemensamt projekt för att utveckla teknologier för vattenelektrolys, som kallas "Fluor-fri vattenelektrolysutveckling (FFWD)". Detta projekt, finansierat av det federala ministeriet för utbildning och forskning, samlar flera viktiga partners, inklusive universitetet i Freiburg, Université de Lorraine, nystartade ionys och elektrolysörtillverkaren Elogen. Huvudmålet är att utveckla fluorfria sura polymermembran för storskaliga elektrolysörer, som spelar en nyckelroll i energiproduktionen.

Nuvarande elektrolysörer är vanligtvis baserade på Nafion, ett material som tillhör de poly- och perfluorerade alifatiska ämnena (PFAS). Dessa ämnen är skadliga för miljön eftersom de är mycket stabila och ackumuleras i miljön. Med tanke på planerade regleringar blir behovet av att utveckla fluorfria alternativ allt mer akut. Prof. Dr. Michael Sommer från Chemnitz tekniska högskola lyfter fram de utmaningar som följer med att utveckla nya material med jämförbara egenskaper.

Utveckling av innovativa membran

Projektet "H2Giga Project Fluorine-Free MEA" syftar till att utveckla kostnadseffektiva fluorfria membranelektrodenheter (MEA) för vattenelektrolys. Samarbetspartners inkluderar Fumatech BWT GmbH och University of Freiburg. Tekniken bygger på användning av polymerer och projektet är centralt för produktionen av grönt väte.

Vanliga membranmaterial består av perfluorsulfonsyror, som erbjuder hög stabilitet men har nackdelar som hög gaspermeabilitet och tillhörande miljöförorening. Nya membranmaterial baserade på fluorfria kolväten lovar fördelar här: Dessa inkluderar bland annat större stabilitet vid temperaturer över 80 °C, lägre gaspermeabilitet och miljövänligare och potentiellt mer kostnadseffektiv produktion. Målet är att utveckla kraftfulla MEA med hjälp av skalbar teknologi.

Användning av hållbar väteteknik

Produktionen av hållbart väte är en väsentlig del av energiomställningen. Elektrolysprocesser bryter ner vatten till väte (H₂) och syre (O₂) och kräver elektrisk kraft, helst från förnybara källor, för att producera grönt väte. De olika elektrolysteknikerna inkluderar alkalisk elektrolys, PEM-elektrolys, alkalisk membranelektrolys och högtemperaturelektrolys.

PEM-elektrolys är särskilt dynamisk och har en hög strömtäthet och kompakt design, men kräver robusta material och dyra ädelmetaller. För att öka effektiviteten i elektrolystekniken till 2050 är målet att uppnå en förbättring med 12 %. Anjonbytesmembranelektrolys (AEMEL) anses vara en lovande teknik som erbjuder lägre materialkriticitet och skalningsmöjligheter.

Sammanfattningsvis kan man se att utvecklingen inom området för fluorfria membranmaterial inte bara är mer miljövänliga, utan också grundläggande för omvandlingen till ett hållbart energisystem. Med projekt som FFWD och H2Giga tas ett betydande steg mot effektiv och miljövänlig vätgasproduktion. Tyskland har som mål att nå 44 GW elektrolyskapacitet år 2030, vilket understryker prioriteringen av att utveckla och implementera innovativa metoder för väteproduktion.