开姆尼茨的新项目：可持续电解绿色氢！

开姆尼茨的新项目：可持续电解绿色氢！

开姆尼茨理工大学是开发水电解技术创新联合项目的一部分，该项目被称为“无氟水电解开发（FFWD）”。该项目由联邦教育和研究部资助，汇集了几个重要的合作伙伴，包括弗莱堡大学、洛林大学、初创公司 ionysis 和电解槽制造商 Elogen。主要目标是开发用于大型电解槽的无氟酸性聚合物膜，该电解槽在能源生产中发挥着关键作用。

目前的电解槽通常基于 Nafion，这是一种属于多氟和全氟脂肪族物质 (PFAS) 的材料。这些物质对环境有害，因为它们非常稳定并在环境中积聚。鉴于计划中的法规，开发无氟替代品的需求变得越来越紧迫。开姆尼茨理工大学的 Michael Sommer 教授强调了开发具有类似性能的新材料所面临的挑战。

创新膜的开发

“H2Giga Project 无氟 MEA”项目旨在开发具有成本效益的用于水电解的无氟膜电极单元（MEA）。合作伙伴包括Fumatech BWT GmbH和弗莱堡大学。该技术基于聚合物的使用，该项目是绿色氢生产的核心。

常见的膜材料由全氟磺酸组成，其稳定性高，但存在气体渗透率高和相关环境污染等缺点。基于无氟碳氢化合物的新型膜材料具有以下优势：除其他外，这些优势包括在 80°C 以上的温度下具有更高的稳定性、更低的气体渗透性以及更环保且可能更具成本效益的生产。目标是使用可扩展技术开发强大的 MEA。

使用可持续氢技术

可持续氢的生产是能源转型的重要组成部分。电解过程将水分解为氢气 (H2) 和氧气 (O2)，并且需要电力（最好来自可再生能源）来生产绿色氢气。各种电解技术包括碱性电解、PEM电解、碱性膜电解和高温电解。

PEM 电解特别动态，具有高电流密度和紧凑的设计，但需要坚固的材料和昂贵的贵金属。到 2050 年，电解技术的效率目标是提高 12%。阴离子交换膜电解 (AEMEL) 被认为是一种有前途的技术，可提供较低的材料临界性和结垢机会。

综上所述，可以看出，无氟膜材料领域的发展不仅更加环保，而且对于向可持续能源系统转型具有根本意义。通过 FFWD 和 H2Giga 等项目，我们正在朝着高效、环保的氢气生产迈出重要一步。德国的目标是到 2030 年电解产能达到 44 吉瓦，强调开发和实施创新制氢方法的优先事项。