Elektrolyseverfahren für nachhaltige chemische Produktion

Energie und Ressourcen einsparen, Kohlendioxid-Emissionen verringern

Basischemikalien als Grundstoffe für vielfältige Produkte wie Medikamente oder Waschmittel lassen sich bisher nur mit enorm hohem Energie- und Rohstoffaufwand produzieren. Dabei sind häufig noch fossile Energieträger und Rohstoffe im Einsatz. Allein die Gewinnung chemischer Stoffe setzt hohe Temperaturen, teure Katalysatoren aus Edelmetallen und teilweise auch umweltschädliche Ausgangsstoffe voraus. Ziel des vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit der Johannes Gutenberg-Univerität Mainz (JGU) geleiteten Zukunftsclusters ETOS ist es laut einer Medienmitteilung vom 06.10.2022, auf Basis von Elektrolyse nachhaltigere Verfahren zu entwickeln. Mit grünem Strom sollen sie eine Grundlage für die CO2-neutrale chemische Produktion schaffen. weiterlesen…

Pakistan – Braunkohle und Wasserstoff-Elektrolyse

Oracle Power PLC: Kohle-Projekt Thar Block VI plus 400 MW Elektrolyse plus 1,2 GW Solar- und Wind

Oracle Power, an der Londoner Börse notierter Entwickler von Rohstoff- und Energieprojekten besitzt im Thar-Kohlefeld 380 Kilometer östlich von Karatschi mit 9.100 Quadratkilometern Fläche (mit Braunkohlevorkommen von insgesamt mehr als 175 Milliarden Tonnen, die sechstgrößten der Welt) über seine Tochtergesellschaft Sindh Carbon Energy Ltd (SCEL“) im Block VI mit über 1,4 Mrd. Tonnen Braunkohle eine 30-jährige Bergbaupacht. Gleichzeitig hat man von der Regierung der pakistanischen Provinz Sindh eine zustimmende Absichtserklärung für ein von Oracle geplantes Projekt für 400 Megawatt Elektrolyseleistung in Kombination mit 1,2 Gigawatt Solar- und Windkraftwerken zugesagt bekommen. weiterlesen…

Industrielle Massenproduktion ohne negative Einflüsse

Projekt „Life Cycle Impact Zero“ startet am Enapter Campus

Elektrolyseur-Hersteller Enapter will den gesamten Produktionsprozess ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt gestalten. Um diesem Ziel näher zu kommen, baut das Unternehmen einer Medienmitteilung vom 06.07.2022 zufolge derzeit den Enapter Campus, eine Produktionsstätte, die vollständig mit Erneuerbaren Energien vor Ort und aus dem angrenzenden Bioenergiepark im nordrhein-westfälischen Saerbeck betrieben wird. Der Standort bündelt auf 82.000 Quadratmetern die Elektrolyseur-Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Verwaltungs- und Besprechungsräume.(Bild: Enapter-Campus, Saerbeck – Render © enapter-press kit) weiterlesen…

Photokatalytische Wasserspaltung: Licht statt Strom

Neue Art von Grünem Wasserstoff

Wasserstoff könnte ein wichtiger Teil unserer zukünftigen Energieversorgung sein: Man kann ihn lagern, transportieren und bei Bedarf verbrennen. Der Großteil des heute verfügbaren Wasserstoffs entsteht allerdings als Nebenprodukt der Erdgasförderung – das kann aus Klimaschutzgründen nicht so bleiben. Grüner Wasserstoff wird heute meist durch Elektrolyse mit Erneuerbarem Strom erzeugt, also Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe von elektrischem Strom, der aus erneuerbaren Energiequellen kommt, zum Beispiel von Photovoltaikanlagen. An der TU Wien wurde einer Medienmitteilung vom zufolge eine photokatalytische Methode entwickelt, die diesen Vorgang direkter und kontrollierbarer macht. weiterlesen…

Erfolgsfaktoren elektrochemischer CO2-Reduktion

Fehlende Erkenntnisse zur Langzeitstabilität erschweren eine industrielle Anwendung der Elektrolyse

Das Treibhausgas Kohlendioxid nutzen, um daraus Ausgangsstoffe für die chemische Industrie herzustellen: Die elektrochemische CO2-Reduktion macht’s möglich. Wie erfolgreich dieser Prozess ist, hängt allerdings von einer Vielzahl von Faktoren ab – vom Katalysator über das Elektrodendesign bis zum Reaktor-Konzept. Wie weit die Forschung in diesen Bereichen ist, und was eine Übertragung bisheriger Ergebnisse auf industrielle Anwendungen erschwert, haben Wissenschaftlerinnen des Fraunhofer UMSICHT, der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Stuttgart im Rahmen einer umfassenden Literaturrecherche untersucht. weiterlesen…

Fraunhofer ISE liefert detaillierte Kostenanalyse für Wasserelektrolyse-Systeme

Auf dem Weg zur GW-Industrie

Die Erzeugung von grünem Wasserstoff durch Wasserelektrolyse hat in den letzten Jahren enorm an Interesse gewonnen, und in der Elektrolysebranche werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um Zellen und Stacks zu vergrößern und die Produktionskapazitäten deutlich zu erhöhen, stell das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in einer Medienmitteilung vom 09.02.2022 fest. Parallel dazu sei die aktuelle Diskussion über die Kosten von Elektrolyseanlagen von widersprüchlichen Aussagen mit einer großen Bandbreite an Preisprognosen geprägt, was eine verlässliche Bewertung von Elektrolyseuren erschwert. Um in dieser Diskussion um die Investitionskosten der Wasserelektrolyse die notwendige Transparenz zu schaffen, hat das Fraunhofer ISE im Auftrag der NGO Clean Air Task Force (CATF) ein Bottom-up-Kostenmodell erstellt und eine Kostenstudie durchgeführt. Damit kann ein breites Verständnis für die Kostenstrukturen von Niedertemperatur-Wasserelektrolysesystemen aufgebaut werden. (Foto: PEM-Stack – © Fraunhofer ISE) weiterlesen…

Wasserelektrolyse plus Batterie verbessert Effizienz

Entwicklung von Jülicher Forschern

Die Kopplung eines PV-elektrochemischen Geräts für die alkalische Wasserelektrolyse in Verbindung mit einem Batteriespeicher kann unter anderem die Effizienz der solaren Wasserstofferzeugung verbessern – so eine Publikation von Wissenschaftlern des Jülicher Instituts für Energie- und Klimaforschung (IEK-5) in „Storage batteries in photovoltaic-electrochemical device for solar hydrogen production“ im Journal of Power Sources, über die am 24.08.2021 im Portal pv magazine berichtet. weiterlesen…

Bestimmte Katalysatoren steigern sich im Betrieb

HZB-Forscher erklären Phänomen

Kristallines Kobalt-Arsenid (Erythrit oder Erythrin) ist ein Katalysator für die Sauerstoffentwicklung bei der elektrolytischen Wasserspaltung für die Erzeugung von Wasserstoff. Das Material gilt als Modellsystem für eine interessante Gruppe von Katalysatoren, deren Leistungen sich im Lauf der Elektrolyse unter bestimmten Bedingungen steigern. Nun hat ein Team um Marcel Risch an BESSY II in Berlin-Adlershof aufgeklärt, dass zwei gegenläufige Entwicklungen dafür verantwortlich sind. (Foto: Erythrit aus Bou Azzer, Tazenakht, Provinz Ouarzazate, Marokko – © Rob Lavinsky, iRocks.comCC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Aurora: 2040 weltweit mehr als 213 GW Elektrolyseure

Tausendmal gegenwärtige Kapazität

Die Realisierung dieser Projekte würde eine Vertausendfachung der aktuellen Kapazität bedeuten – so am 14.05.2021 auf pv magazine. Fast ein Viertel (23 %) des Volumens soll den Analysten zufolge in Deutschland entstehen, in Europa insgesamt 85 %. Allerdings seien viele Projekte noch in einer sehr frühen Konzeptphase. Im November hatte Aurora Energy Research den europaweiten Wasserstoffmarkt analysiert und seine Entwicklung bis 2050 modelliert. Demnach dürfte sich der Bedarf an Wasserstoff in Europa bis 2050 auf 2500 Terawattstunden pro Jahr verachtfachen. Am 11.05.2021 haben sich die Analysten für die neue Halbjahres-Ausgabe ihres Hydrogen Market Attractiveness Report (HyMAR) die weltweit geplanten Elektrolyseur-Kapazitäten genauer angesehen. (Foto: Elektrolyseur in C2C-Pilotanlage – © PPP Schlögl, FHI-MPG Berlin) weiterlesen…

Die Elektrolyse und das Tal des Todes

Von der Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung

Trotz einer Fülle von Katalysatorenkandidaten für die Wasserstoff- und Sauerstoffentwicklungs- sowie die CO2-Reduktionsreaktion hat bisher fast keiner von ihnen das Stadium der Anwendung erreicht – also das vielzitierte „Tal des Todes“ erfolgreich durchquert. „Von der Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung von Elektrolysetechnologien – oder warum markttaugliche Konzepte von Katalysatoren, Elektroden und Zellen noch Mangelware sind“ ist eine Medienmitteilung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT vom 14.04.2021 überschrieben. weiterlesen…