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…

Regierung pusht Wasserstoff

Karliczek: Neue Leitprojekte Innovationsbeschleuniger für Wasserstofftechnologien

Bundesforschungsministerin Anja Karliczek sieht im Grünen Wasserstoff eine Jahrhundertchance für Deutschland. Dazu hat das BMBF am 13.01.2021 in Berlin drei großangelegte Leitprojekte zur Entwicklung einer Grünen Wasserstoffwirtschaft vorgestellt. Sie sind das Ergebnis des im Juni 2020 gestarteten BMBF-Ideenwettbewerbs “Wasserstoffrepublik Deutschland”. Die Leitprojekte sollen Lösungen für die Überwindung der technologischen Hürden beim Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft finden helfen. weiterlesen…

Aktionsplan zur Beschleunigung der Elektrolyse-Entwicklung

Papier europäischer Forschungsinstitute

Die Industrialisierung von Wasserelektrolyse-Technologien (WE) gilt als kritischer Schritt für die tiefgreifende Dekarbonisierung unserer Gesellschaft und Wirtschaft durch groß angelegte Implementierung von sauberem Wasserstoff. Obwohl Europa in einer starken Position ist, um vom Marktwachstum der sauberen Wasserstoffproduktion zu profitieren, erfordert der durch die Energiewende vorgegebene Zeitplan eine stärkere Koordinierung. Mit dem “Joint Action Plan HySpeedInnovation” beschrieben bereits am 24.11.2020 laut einer Medienmitteilung aus dem Franhofer ISE eine Reihe führender europäischer Forschungs- und Technologieinstitute (RTO) die bevorstehenden Herausforderungen im Bereich der Skalierung und wie sie diese bewältigen können, um Europa zum Elektrolyse-Technologieführer zu machen. weiterlesen…

Solarer Wasserstoff: Maß für Stabilität von Photoelektroden

Lösungen zur Verbesserung von BiVO4-Fotoanoden

Zur elektrolytischen Wasserspaltung benötigte hochwertige Photoelektroden korrodieren während des Prozesses leicht. Nun hat ein Team am HZB in internationaler Zusammenarbeit die Korrosionsprozesse von BiVO4-Photoelektroden untersucht. Sie beobachteten die Prozesse “in operando” während der Sauerstoff-Entwicklungsreaktion (OER). Ihre Arbeit zeigt, wie die Stabilität von Photoelektroden und Katalysatoren verglichen und so auch verbessert werden kann. Eine Medienmitteilung des Helmholtz-Zentrums Berlin. weiterlesen…

Neue Elektrodenmaterialien für Wasseroxidation

“Eine Frage der Zusammenarbeit”

Durch die elektrochemische Spaltung von Wasser lässt sich grüner Wasserstoff herstellen, der als Treibstoff, als Energiespeicher und für chemische Reaktionen verwendet werden kann. Auf diese Weise kann die Abhängigkeit vom Erdöl eingeschränkt und die Emissionen von Treibhausgasen reduziert werden. Allerdings verbraucht die Elektrolyse von Wasser viel Energie. Vor allem die Oxidationsreaktion zu Sauerstoff an der Anode ist sehr energieintensiv. Um die Wasserspaltung besonders effizient zu gestalten, haben Forscher des in Zusammenarbeit mit Forschern der TU Berlin, der RWTH Aachen und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung in Berlin neue Elektrodenmaterialien für die Oxidation von Wasser entwickelt. Sie wurden in ChemCatChem veröffentlicht. weiterlesen…

Er­folgs­fak­to­ren Sek­to­ren­kopp­lung und in­ter­na­tio­na­le Zu­sam­men­ar­beit

DLR-Untersuchung “Wasserstoff als Fundament der Energiewende”

Wasserstoff-Tanklastzug an Multi-Energie-Tankstelle - Foto © Gerhard Hofmann für Solarifyn einer am 30.09.2020 publizierten zweiteiligen Studie untersucht das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) das Potenzial von grünem Wasserstoff als Energieträger für ein klimaneutrales Energiesystem. Zwei Erfolgsfaktoren werden herausgestellt: konsequente Sektorenkopplung sowie internationale Zusammenarbeit bei Produktion und Logistik. Deutschland kann bei Wasserstofftechnologien eine globale Vorreiterrolle einnehmen und so den Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort stärken. weiterlesen…

Farbstoffe aus atmosphärischem CO2

Wertschöpfung durch Kombination von Elektrochemie und Biotechnologie

Die Zeit beim Klimaschutz drängt. Einen Lösungsansatz bietet das Treibhausgas CO2 als Rohstoff für Chemikalien. Hierfür hat das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie in dem von der EU geförderten Projekt CELBICON einer IGB-Medienmitteilung vom 19.08.2020 folgend einen neuen Weg verfolgt. Durch eine Kombination von elektrochemischer mit biotechnologischer Umwandlung gelang es den Forschern, aus Luft-CO2 einen wertschöpfenden terpenoiden Farbstoff herzustellen. (Foto: Nach der Elektrolyse setzt Fermentation Ameisensäure zu wertschöpfendem terpenoiden Farbstoff um – © Fraunhofer IGB) weiterlesen…