Forradalom az újrahasznosításban: A kutatók értékes nyersanyagokat takarítanak meg az elektrolizálóktól!

Forradalom az újrahasznosításban: A kutatók értékes nyersanyagokat takarítanak meg az elektrolizálóktól!

A fenntartható erőforrások keresése döntő fontosságú Németország energetikai jövője szempontjából. A hangsúly különösen a ritkaföldfémeken van, amelyek nélkülözhetetlenek a hidrogén előállításához. Ebben az összefüggésben a kutatók a TU Bergakademie Freiberg innovatív hidrometallurgiai eljárásokat fejlesztettek ki ezen értékes nyersanyagok kinyerésére a szilárd oxid-elektrolízis cellákból. Egy 10 megawatt teljesítményű modul körülbelül 150 kilogramm ritkaföldfémet tartalmaz, például szkandiumot, lantánt és cériumot.

A Dr. Pit Völs körüli csapat már a laboratóriumban bebizonyította, hogy a módszer kísérletenként mindössze 0,2 gramm sejtanyaggal működik. Jelenleg az 50 grammig terjedő méretezésen dolgozunk, hogy növeljük a gyógyulás hatékonyságát és eredményességét.

Új újrahasznosítási megközelítések az elektrolizátorokhoz

Ezekkel a fejlesztésekkel párhuzamosan a TU Freiberg kutatói egy másik innovatív újrahasznosítási folyamatot kezdeményeztek a Helmholtz Institute Freiberg for Resource Technology-val együttműködésben. A Renana nevű projekt célja az „Újrahasznosítás – Az erőforrások fenntartható felhasználása” rövidítése, hogy értékes nyersanyagokat nyerjenek vissza a leállított hidrogénüzemekből.

Az anyagok akár 90 százalékos visszanyerési arányával ez a flotációs és részecskekivonási technikákat ötvöző eljárás óriási lehetőségeket kínál. Az elektrolizátorok ökológiailag fenntartható hidrogén előállítására tervezett bővítésének részeként egyre fontosabbá válik az olyan nyersanyagok újrahasznosítása, mint a platina, irídium, palládium és nikkel. Ezek az anyagok nemcsak drágák, de korlátozott elérhetőségük miatt kritikusnak is számítanak.

A hidrogéntermelés jövője az újrahasznosítás korában

A hidrogéntermelés központi szerepet játszik az energiaátmenetben. A megújuló energiából vízelektrolízissel előállított zöld hidrogénhez speciális katalizátorokra van szükség, például a PEM elektrolizátorokban használt katalizátorokra. A magas hőmérsékletű elektrolizálókhoz viszont nikkelre és ritkaföldfémekre van szükség. Ezeknek a kritikus anyagoknak a biztosítása az egyik fő kihívás az ipari méretezésű elektrolízis technológia Németországban.

Az „Újrahasznosítás – Erőforrások Fenntartható Felhasználása” (ReNaRe) projekt részeként, amely a BMBF „H2Giga” projektje keretében valósul meg, a régi elektrolizáló rendszerek újrahasznosítási koncepcióinak kidolgozását kutatják. Az alkalmazott eljárások, beleértve a folyadék-folyadék részecske extrakciót és az agglomerációs flotációt, lehetővé teszik a hidrofil és hidrofób anyagok hatékony elválasztását, és így magas visszanyerési arányt ígérnek.

Ezek az innovatív megközelítések nemcsak a hidrogéntermelés költséghatékonyságát növelhetik, hanem a kritikus nyersanyagok ellátásának hosszú távú biztonságát is biztosíthatják. Az elkövetkező években kiterjedt életciklus-elemzések és műszaki-gazdasági tanulmányok készülnek az újrahasznosítási folyamatok hatásainak felmérésére és ipari alkalmazhatóságuk fejlesztésére, amelyek forradalmasíthatják az egész hidrogéntechnológiát. Ingenieur.de jelentették.