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…

Wasserstoffgroßprojekte „Hybridge“ und „Element Eins“ von Bundesnetzagentur abgelehnt

Allianz für fairen Wettbewerb im Wasserstoffmarkt lobt Entscheidung

Die Bundesnetzagentur hat die Investitionsanträge für die Wasserstoffprojekte „Hybridge“ und „Element Eins“ (Tennet, Thyssengas und Gasunie) abgelehnt. Eine „Allianz für fairen Wettbewerb im Wasserstoffmarkt“ aus ENERTRAG, Greenpeace Energy, Naturwind und Nordgröön begrüßt die Entscheidung. Die Allianz hatte vor einer Wettbewerbsverzerrung im künftigen Wasserstoffmarkt gewarnt, sollten zwei große Wasserstoff-Elektrolyseprojekte entgegen der europäischen Entflechtungsbestimmungen von Stromnetzbetreibern über die Netzentgelte finanziert werden dürfen. weiterlesen…

Chlor und Brom ersetzen – wertvolle Chemikalien aus verseuchtem Erdreich

Mit Elektrolyse Dichloride und Dibromide sicherer und umweltfreundlicher herstellen

Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich sogenannte Grundchemikalien wesentlich ungefährlicher herstellen lassen als bisher. Laut zweier Medienmitteilungen vom 29.01.2021 entwickelten sie eine neue Methode, um molekulares Chlor und Brom bei der chemischen Synthese durch weniger giftige Moleküle zu ersetzen. Die Technologie hilft, chemische Prozesse sicherer und nachhaltiger zu gestalten sowie verunreinigte Böden zu sanieren. weiterlesen…

Weltgrößte Power-to-X-Anlage in Leuna

Neues vom Batterie-Recycling

Die langfristige Speicherung von Regenerativstrom durch Elektrolyse erreicht in Leuna eine neue Größenordnung. Derweil werden Lithium-Ionen-Speicher künftig besser recycelt, schreibt Nicole Weinhold am 17.01.2021auf Erneuerbare Energien. Die bei Inbetriebnahme mit 24 Megawatt Leistung weltgrößte Power-to-X-Anlage zur Erzeugung und Verflüssigung von grünem Wasserstoff nimmt gerade am Chemie- und Raffinerie-Standort Leuna in Sachsen-Anhalt Gestalt an. Die geplante Elektrolyse-Anlage soll zu Beginn mithilfe von zertifiziertem Ökostrom, ab Mitte 2022 bis zu 3.200 Tonnen grünen Wasserstoff pro Jahr mit in der Nähe erzeugten erneuerbaren Energien herstellen. weiterlesen…