Kierrätyksen vallankumous: Tutkijat säästävät arvokkaita raaka-aineita elektrolyysaattoreista!

Kierrätyksen vallankumous: Tutkijat säästävät arvokkaita raaka-aineita elektrolyysaattoreista!

Kestävien luonnonvarojen etsiminen on ratkaisevan tärkeää Saksan energiatulevaisuudessa. Painopiste on erityisesti harvinaisissa maametalleissa, jotka ovat välttämättömiä vedyn tuotannossa. Tässä yhteydessä tutkijat TU Bergakademie Freiberg innovatiivisia hydrometallurgisia prosesseja on kehitetty näiden arvokkaiden raaka-aineiden talteenottamiseksi kiinteiden oksidien elektrolyysikennoista. Moduuli, jonka teho on 10 megawattia, sisältää noin 150 kiloa harvinaisia ​​maametalleja, kuten skandiumia, lantaania ja ceriumia.

Dr. Pit Völsin työryhmä on jo osoittanut laboratoriossa, että menetelmä toimii vain 0,2 grammalla solumateriaalia koetta kohden. Työskentelemme parhaillaan 50 grammaan asti, jotta voimme parantaa palautumisen tehokkuutta ja vaikuttavuutta.

Uusia kierrätysmenetelmiä elektrolyysaattoreille

Näiden edistysten rinnalla TU Freibergin tutkijat ovat käynnistäneet toisen innovatiivisen kierrätysprosessin yhteistyössä Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technologyn kanssa. Tämän hankkeen, jonka nimi on Renana ja joka tulee sanoista "Kierrätys – Resurssien kestävä käyttö", tavoitteena on saada talteen arvokkaita raaka-aineita käytöstä poistetuilta vetylaitoksilta.

Jopa 90 prosentin materiaalien talteenottoasteella tämä vaahdotus- ja hiukkasten erotustekniikat yhdistävä prosessi tarjoaa valtavan potentiaalin. Osana suunniteltua elektrolyysilaitteiden laajentamista tuottamaan ekologisesti kestävää vetyä, raaka-aineiden, kuten platinan, iridiumin, palladiumin ja nikkelin, kierrätyksestä on tulossa yhä tärkeämpää. Nämä materiaalit eivät ole vain kalliita, vaan niitä pidetään myös kriittisinä niiden rajoitetun saatavuuden vuoksi.

Vedyn tuotannon tulevaisuus kierrätysaikana

Vedyn tuotannolla on keskeinen rooli energiamuutoksessa. Uusiutuvasta energiasta vesielektrolyysillä tuotettu vihreä vety vaatii erityisiä katalyyttejä, kuten niitä, joita käytetään PEM-elektrolysaattoreissa. Korkean lämpötilan elektrolyysilaitteet sen sijaan vaativat nikkeliä ja harvinaisia ​​maametallia. Näiden kriittisten materiaalien saannin varmistaminen on yksi suurimmista haasteista teollisesti skaalautuvassa elektrolyysiteknologiassa Saksassa.

Osana BMBF:n H2Giga-johtoprojektin alaista "Kierrätys – Resurssien kestävä käyttö" (ReNaRe) -projektia tutkitaan kierrätyskonseptien kehittämistä vanhoille elektrolyysijärjestelmille. Käytetyt prosessit, mukaan lukien neste-neste-hiukkasten uutto ja agglomeraatiovaahdotus, mahdollistavat hydrofiilisten ja hydrofobisten materiaalien tehokkaan erottamisen ja lupaavat siten korkean talteenottonopeuden.

Nämä innovatiiviset lähestymistavat voivat paitsi lisätä vedyn tuotannon kustannustehokkuutta, myös varmistaa kriittisten raaka-aineiden pitkän aikavälin toimitusvarmuuden. Kierrätysprosessien vaikutusten arvioimiseksi ja teollisen soveltuvuuden kehittämiseksi tehdään tulevina vuosina laajoja elinkaarianalyysejä ja teknis-taloudellisia tutkimuksia, jotka voivat mullistaa koko vetyteknologian. Ingenieur.de raportoitu.