Revolution inden for genbrug: Forskere sparer værdifulde råmaterialer fra elektrolysatorer!

Revolution inden for genbrug: Forskere sparer værdifulde råmaterialer fra elektrolysatorer!

Søgen efter bæredygtige ressourcer er afgørende for Tysklands energifremtid. Fokus er især på sjældne jordarters metaller, som er afgørende for produktionen af ​​brint. I denne sammenhæng har forskere ved TU Bergakademie Freiberg innovative hydrometallurgiske processer er blevet udviklet til at genvinde disse værdifulde råmaterialer fra elektrolyseceller med fast oxid. Et modul med en effekt på 10 megawatt indeholder omkring 150 kg sjældne jordarters metaller som scandium, lanthan og cerium.

Holdet omkring Dr. Pit Völs har allerede bevist i laboratoriet, at metoden virker med kun 0,2 gram cellemateriale pr. eksperiment. Vi arbejder i øjeblikket på at skalere op til 50 gram for at øge effektiviteten og effektiviteten af ​​genopretningen.

Nye genbrugsmetoder for elektrolysatorer

Parallelt med disse fremskridt har forskere ved TU Freiberg igangsat endnu en innovativ genbrugsproces i samarbejde med Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technology. Formålet med dette projekt, som hedder Renana og står for "Recycling – Sustainable Use of Resources", er at genvinde værdifulde råstoffer fra nedlagte brintanlæg.

Med en genvindingsgrad på op til 90 procent af materialerne tilbyder denne proces, som kombinerer flotation og partikelekstraktionsteknikker, et enormt potentiale. Som en del af den planlagte udvidelse af elektrolysatorer til at producere økologisk bæredygtig brint, bliver genanvendelse af råmaterialer som platin, iridium, palladium og nikkel stadig mere relevant. Ikke alene er disse materialer dyre, de anses også for at være kritiske på grund af deres begrænsede tilgængelighed.

Fremtiden for brintproduktion i genbrugsalderen

Produktionen af ​​brint spiller en central rolle i energiomstillingen. Grøn brint fremstillet ved vandelektrolyse fra vedvarende energi kræver specielle katalysatorer som dem, der bruges i PEM-elektrolysatorer. Højtemperaturelektrolysatorer kræver på den anden side nikkel og sjældne jordarter. At sikre forsyningen af ​​disse kritiske materialer er en af ​​hovedudfordringerne i industriel skalering af elektrolyseteknologi i Tyskland.

Som en del af projektet "Recycling – Sustainable Use of Resources" (ReNaRe), som udføres under BMBF's "H2Giga" hovedprojekt, forskes der i udviklingen af ​​genbrugskoncepter til gamle elektrolysesystemer. De anvendte processer, herunder væske-væske-partikelekstraktion og agglomerationsflotation, muliggør effektiv adskillelse af hydrofile og hydrofobe materialer og lover således en høj genvindingsgrad.

Disse innovative tilgange kunne ikke kun øge omkostningseffektiviteten ved brintproduktion, men også sikre langsigtet forsyningssikkerhed af kritiske råmaterialer. I de kommende år vil der blive gennemført omfattende livscyklusanalyser og teknoøkonomiske undersøgelser for at vurdere effekterne af genbrugsprocesser og udvikle deres industrielle anvendelighed, hvilket kan revolutionere hele brintteknologien. Ingenieur.de rapporteret.