Revolutsioon ringlussevõtus: teadlased säästavad väärtuslikku toorainet elektrolüüsiseadmetest!

Revolutsioon ringlussevõtus: teadlased säästavad väärtuslikku toorainet elektrolüüsiseadmetest!

Jätkusuutlike ressursside otsimine on Saksamaa energia tuleviku jaoks ülioluline. Eelkõige keskendutakse haruldastele muldmetallidele, mis on vesiniku tootmiseks hädavajalikud. Selles kontekstis uurisid ettevõttes TLÜ Bergakademie Freiberg Nende väärtuslike toorainete taastamiseks tahke oksiidelektrolüüsi rakkudest on välja töötatud uuenduslikud hüdrometallurgilised protsessid. 10 megavatise võimsusega moodul sisaldab umbes 150 kilogrammi haruldasi muldmetalle, nagu skandium, lantaan ja tseerium.

Dr Pit Völsi töörühm on juba laboris tõestanud, et meetod töötab vaid 0,2 grammi rakumaterjaliga katse kohta. Praegu tegeleme kaalu vähendamisega kuni 50 grammi, et suurendada taastumise tõhusust ja tulemuslikkust.

Uued elektrolüüsiseadmete ringlussevõtu lähenemisviisid

Paralleelselt nende edusammudega on TU Freibergi teadlased koostöös Helmholtzi Freibergi ressursitehnoloogia instituudiga algatanud veel ühe uuendusliku ringlussevõtu protsessi. Selle projekti, mille nimeks on Renana ja mis tähendab "Recycling – Sustainable Resources", eesmärk on koguda dekomisjoneeritud vesinikujaamadest väärtuslikke tooraineid.

See protsess, mis ühendab flotatsiooni ja osakeste eraldamise tehnikad kuni 90 protsenti materjalidest, pakub tohutut potentsiaali. Elektrolüüsiseadmete kavandatava laiendamise osana ökoloogiliselt jätkusuutliku vesiniku tootmiseks muutub tooraine, nagu plaatina, iriidium, pallaadium ja nikkel, ringlussevõtt üha aktuaalsemaks. Need materjalid pole mitte ainult kallid, vaid neid peetakse ka nende piiratud kättesaadavuse tõttu kriitiliseks.

Vesiniku tootmise tulevik taaskasutusajastul

Vesiniku tootmine mängib energia üleminekul keskset rolli. Taastuvenergiast vee elektrolüüsil toodetud roheline vesinik nõuab spetsiaalseid katalüsaatoreid, näiteks neid, mida kasutatakse PEM-elektrolüüsiseadmetes. Kõrgtemperatuurilised elektrolüsaatorid seevastu nõuavad niklit ja haruldasi muldmetalle. Nende kriitiliste materjalide tarnimise tagamine on Saksamaal elektrolüüsitehnoloogia tööstuslikul skaleerimisel üks peamisi väljakutseid.

BMBF-i juhtprojekti "H2Giga" raames läbiviidava projekti "Recycling – Sustainable Resources" (ReNaRe) raames uuritakse vanade elektrolüüsisüsteemide taaskasutuskontseptsioonide väljatöötamist. Kasutatavad protsessid, sealhulgas vedelik-vedelik osakeste ekstraheerimine ja aglomeratsiooni flotatsioon, võimaldavad hüdrofiilsete ja hüdrofoobsete materjalide tõhusat eraldamist ning lubavad seega suurt taastumiskiirust.

Need uuenduslikud lähenemisviisid ei suurenda mitte ainult vesiniku tootmise kuluefektiivsust, vaid tagavad ka kriitilise tähtsusega toorainete pikaajalise tarnekindluse. Lähiaastatel viiakse ringlussevõtuprotsesside mõjude hindamiseks ja nende tööstusliku kasutatavuse arendamiseks läbi ulatuslikud olelusringi analüüsid ja tehno-majanduslikud uuringud, mis võivad kogu vesinikutehnoloogias revolutsiooni teha. Ingenieur.de teatatud.