Revolutie in recycling: onderzoekers besparen waardevolle grondstoffen uit elektrolysers!

Revolutie in recycling: onderzoekers besparen waardevolle grondstoffen uit elektrolysers!

De zoektocht naar duurzame hulpbronnen is cruciaal voor de Duitse energietoekomst. De focus ligt vooral op zeldzame aardmetalen, die essentieel zijn voor de productie van waterstof. In deze context hebben onderzoekers van de TU Bergakademie Freiberg Er zijn innovatieve hydrometallurgische processen ontwikkeld om deze waardevolle grondstoffen terug te winnen uit vaste-oxide-elektrolysecellen. Een module met een vermogen van 10 megawatt bevat ongeveer 150 kilogram zeldzame aardmetalen zoals scandium, lanthaan en cerium.

Het team rond Dr. Pit Völs heeft in het laboratorium al bewezen dat de methode werkt met slechts 0,2 gram celmateriaal per experiment. Momenteel zijn we bezig met het opschalen naar 50 gram om de efficiëntie en effectiviteit van de terugwinning te vergroten.

Nieuwe recyclingbenaderingen voor elektrolysers

Parallel aan deze vooruitgang hebben onderzoekers van de TU Freiberg in samenwerking met het Helmholtz Instituut Freiberg voor Resource Technology een ander innovatief recyclingproces geïnitieerd. Het doel van dit project, dat Renana heet en staat voor ‘Recycling – Sustainable Use of Resources’, is het terugwinnen van waardevolle grondstoffen uit buiten gebruik gestelde waterstoffabrieken.

Met een terugwinningspercentage van maximaal 90 procent van de materialen biedt dit proces, dat flotatie- en deeltjesextractietechnieken combineert, een enorm potentieel. Als onderdeel van de geplande uitbreiding van elektrolysers om ecologisch duurzame waterstof te produceren, wordt het recyclen van grondstoffen als platina, iridium, palladium en nikkel steeds relevanter. Deze materialen zijn niet alleen duur, ze worden ook als cruciaal beschouwd vanwege hun beperkte beschikbaarheid.

De toekomst van de waterstofproductie in het recyclingtijdperk

De productie van waterstof speelt een centrale rol in de energietransitie. Groene waterstof geproduceerd door waterelektrolyse uit hernieuwbare energie vereist speciale katalysatoren zoals die worden gebruikt in PEM-elektrolysers. Elektrolysers voor hoge temperaturen vereisen daarentegen nikkel en zeldzame aardmetalen. Het garanderen van de aanvoer van deze kritische materialen is een van de belangrijkste uitdagingen bij het industrieel opschalen van de elektrolysetechnologie in Duitsland.

Als onderdeel van het project ‘Recycling – Sustainable Use of Resources’ (ReNaRe), dat wordt uitgevoerd onder het hoofdproject ‘H2Giga’ van de BMBF, wordt de ontwikkeling van recyclingconcepten voor oude elektrolysesystemen onderzocht. De gebruikte processen, waaronder vloeistof-vloeistofdeeltjesextractie en agglomeratieflotatie, maken een efficiënte scheiding van hydrofiele en hydrofobe materialen mogelijk en beloven dus een hoog terugwinningspercentage.

Deze innovatieve benaderingen kunnen niet alleen de kostenefficiëntie van de waterstofproductie verhogen, maar ook de leveringszekerheid van cruciale grondstoffen op lange termijn garanderen. De komende jaren zullen uitgebreide levenscyclusanalyses en techno-economische studies worden uitgevoerd om de effecten van recyclingprocessen te beoordelen en de industriële toepasbaarheid ervan te ontwikkelen, wat een revolutie in de gehele waterstoftechnologie zou kunnen betekenen. Ingenieur.de gemeld.