HyInnoSep2 - Prototyp zur elektrochemischen Abtrennung von Wasserstoff aus herausfordernden Gemischen
Das Projekt HyInnoSep2
Eine Voraussetzung für die Verbreitung von umweltfreundlich produziertem Wasserstoff als Energieträger und Industrierohstoff ist der effiziente und kostengünstige Transport des Gases von der Quelle zum Bestimmungsort. Aktuell ist die Lieferung per dieselbetriebenem LKW die gängige Lösung, wenn es beispielsweise darum geht Tankstellen mit Wasserstoff zu versorgen. Dies verursacht hohe Kosten und wirkt den CO2-Einsparungen, die durch die Verwendung des Stoffes erzielt werden, entgegen.
Technologie
Eine Alternative zum Transport auf der Straße ist das Beimischen in das bestehende Erdgasnetz und die Abtrennung des Wasserstoffs am Verwendungsort. Im Projekt HyInnoSep2 wird ein Apparat entwickelt, welcher Wasserstoff elektrochemisch aus einem Gasgemisch abtrennen und komprimieren kann. Allgemein wird für diesen Prozess der englische Begriff electrochemical hydrogen compression (EHC) verwendet. Zum Transport des Wasserstoffs von der Gemisch- in die Reinphase wird eine Protonenaustauschmembran, welche aus der Wasserelektrolyse bekannt ist, verwendet. Diese ist für Gase undurchlässig, kann aber bei Anlegen einer Spannung Wasserstoff als Ionen leiten. Anschließend erfolgt eine Optimierung, sodass der Apparat eine größere Bandbreite an Gaszusammensetzungen verarbeiten kann. So soll auch das Gemisch, welches in der iGas-eigenen HyGas-Anlage entsteht, zugeführt werden können.
Ziel
HyInnoSep2 baut auf dem Vorgängerprojekt HyInnoSep auf. Somit sind bereits Katalysatoren und Membranmaterialien bekannt, welche im EHC-Stack verwendet werden können. Der Fokus von Heraeus und des ITMC liegt nun auf der weiteren Optimierung des Katalysators und auf der skalierbaren Herstellung von Katalysatortinten zur Beschichtung der Membran. Bei der AVT.CVT werden damit katalysatorbeschichtete Membranen hergestellt und evaluiert. Der EHC-Stack auf industriellem Maßstab wird mit den Ergebnissen der vorherigen Schritte bei der iGas energy entwickelt, gebaut und getestet. Um realistische und ökonomisch sinnvolle Testparameter und Betriebsszenarien zu finden lässt die AVT.SVT lässt dabei ihre Expertise in der Systementwicklung einfließen.
Projektlaufzeit: 01.02.2025 – 31.01.2028
Förderkennzeichen: 03ZU2115EC
Kontakt: Karl-Heinz Lentz E-mail: kh.lentz@iGas-energy.de
Projektpartner:
Institute of Technical and Macromolecular Chemistry (ITMC) - RWTH Aachen
Aachener Verfahrenstechnik, Chemische Verfahrenstechnik (AVT.CVT) - RWTH Aachen
Aachener Verfahrenstechnik, Systemverfahrenstechnik (AVT.SVT) - RWTH Aachen
Heraeus Precious Metals GmbH
Weitere Informationen finden Sie hier: HyInnoSep2 | Zukunftscluster H2
Das Projekt HyInnoSep2 wird von der Bundesrepublik Deutschland im Rahmen der Förderinitiative Clusters4Future finanziert.