Revolūcija pārstrādē: pētnieki ietaupa vērtīgas izejvielas no elektrolizatoriem!

Revolūcija pārstrādē: pētnieki ietaupa vērtīgas izejvielas no elektrolizatoriem!

Ilgtspējīgu resursu meklēšana ir ļoti svarīga Vācijas enerģētikas nākotnei. Īpaša uzmanība tiek pievērsta retzemju metāliem, kas ir būtiski ūdeņraža ražošanai. Šajā kontekstā pētnieki no TU Bergakademie Freiberg ir izstrādāti inovatīvi hidrometalurģiski procesi, lai atgūtu šīs vērtīgās izejvielas no cieto oksīda elektrolīzes šūnām. Modulis ar 10 megavatu jaudu satur aptuveni 150 kilogramus retzemju metālu, piemēram, skandiju, lantānu un cēriju.

Dr. Pit Völs komanda jau ir pierādījusi laboratorijā, ka metode darbojas tikai ar 0,2 gramiem šūnu materiāla vienā eksperimentā. Pašlaik mēs strādājam pie svara samazināšanas līdz 50 gramiem, lai palielinātu atveseļošanās efektivitāti un efektivitāti.

Jaunas elektrolizatoru pārstrādes metodes

Paralēli šiem sasniegumiem TU Freibergas pētnieki sadarbībā ar Helmholca institūtu Freibergas resursu tehnoloģiju jomā ir uzsākuši vēl vienu novatorisku pārstrādes procesu. Šī projekta, kura nosaukums ir Renana un kas apzīmē “Otrreizēja pārstrāde – resursu ilgtspējīga izmantošana”, mērķis ir atgūt vērtīgas izejvielas no ekspluatācijas pārtraukšanas ūdeņraža rūpnīcām.

Šis process, kas apvieno flotācijas un daļiņu ekstrakcijas paņēmienus, piedāvā milzīgu potenciālu ar līdz pat 90 procentiem materiālu atgūšanas ātrumu. Kā daļu no plānotās elektrolizatoru paplašināšanas, lai ražotu ekoloģiski ilgtspējīgu ūdeņradi, izejvielu, piemēram, platīna, irīdija, palādija un niķeļa, pārstrāde kļūst arvien aktuālāka. Šie materiāli ir ne tikai dārgi, bet arī tiek uzskatīti par kritiskiem to ierobežotās pieejamības dēļ.

Ūdeņraža ražošanas nākotne pārstrādes laikmetā

Ūdeņraža ražošanai ir galvenā loma enerģijas pārejā. Zaļajam ūdeņradim, ko iegūst ūdens elektrolīzē no atjaunojamās enerģijas, ir nepieciešami īpaši katalizatori, piemēram, tie, ko izmanto PEM elektrolizatoros. Savukārt augstas temperatūras elektrolizatoriem ir nepieciešams niķelis un retzemju metāli. Šo kritisko materiālu piegādes nodrošināšana ir viens no galvenajiem izaicinājumiem rūpnieciski mērogojot elektrolīzes tehnoloģiju Vācijā.

BMBF vadošā projekta "H2Giga" ietvaros īstenotā projekta "Otrreizēja pārstrāde – resursu ilgtspējīga izmantošana" (ReNaRe) ietvaros tiek pētīta veco elektrolizatoru sistēmu pārstrādes koncepciju izstrāde. Izmantotie procesi, tostarp šķidruma-šķidruma daļiņu ekstrakcija un aglomerācijas flotācija, ļauj efektīvi atdalīt hidrofilos un hidrofobus materiālus un tādējādi sola augstu reģenerācijas ātrumu.

Šīs novatoriskās pieejas varētu ne tikai palielināt ūdeņraža ražošanas izmaksu efektivitāti, bet arī nodrošināt kritisko izejvielu piegādes drošību ilgtermiņā. Nākamajos gados tiks veiktas plašas aprites cikla analīzes un tehniski ekonomiskie pētījumi, lai novērtētu pārstrādes procesu ietekmi un attīstītu to rūpniecisko pielietojamību, kas varētu mainīt visu ūdeņraža tehnoloģiju. Ingenieur.de ziņots.