AEM Electrolyser for Green Hydrogen Production
Herausforderung/Aufgabe
- Kosteneffiziente und nachhaltige Produktion von grünem Wasserstoff
Lösungsansatz
- Anionenaustauschmembran (AEM)-Technologie
- Kombiniert Vorteile von alkalischer und PEM–Elektrolyse
- Innovativer Stack-Design mit 360 cm2 Einzel-zellenfläche
- Betrieb bei 30 bar für höhere Effizienz
Anwendung/Praxis
- Energiespeicherung
- Transport (Brennstoffzellen)
- Petrochemische Industrie
Beschreibung/Technologie
Ein AEM (Anionenaustauschmembran)-Elektrolyseur ist eine fortschrittliche Wasserelektrolysetechnologie, die zur Produktion von grünem Wasserstoff eingesetzt wird. Er funktioniert, indem er eine Anionenaustauschmembran verwendet, um die Bewegung von Hydroxidionen (OH-) vom Kathoden- zum Anodenbereich zu erleichtern, wo Wasser unter Verwendung von erneuerbarer Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. AEM-Elektrolyseure vereinen die Vorteile der alkalischen und der Protonenaustauschmembran-(PEM)-Elektrolyse und bieten hohe Effizienz, kostengünstige Materialien (keine Edelmetalle) sowie eine kompakte Bauweise. Dies macht sie zu einer vielversprechenden Lösung für eine skalierbare und nachhaltige Wasserstoffproduktion.
Aktueller Stand (TRL)
- TRL 4
- 4-kW-Prototyp mit 5-Zellen-Stack
Zukünftige Entwicklung/Marktpotenzial
- Skalierung auf industrierelevante Größen
- Optimierung von Materialeffizienz und thermischem Management
- Ziel: TRL 6-7 bis 2030
- Integration edelmetallfreier Katalysatoren
Kooperationsmöglichkeiten
Gesucht werden Partner aus der Industrie für die Skalierung und Kommerzialisierung: Erneuerbare-Energie-Unternehmen zur Integration mit Solar-/Windkraft, Elektrolyseur-Hersteller für Stack-Design-Adaption sowie Materialwissenschaftler zur Weiterentwicklung von Membranen und Katalysatoren.
IP-Schutz/Verwertung
- Patentanmeldung in Vorbereitung
Kontakt
Prof. Dr. Lars Röntzsch
Siemens-Halske-Ring 13, 03046 Cottbus
+49 355 69 45 01 | Lars.Roentzsch@b-tu.de
Dr. Shiva Kumar Sampangi
Siemens-Halske-Ring 13, 03046 Cottbus
+49 355 69 20 95 | ShivaKumar.Sampangi@b-tu.de
Weitere Steckbriefe
Herausforderung/Aufgabe
- Skalierbarkeit von Leistungselektronik >5 MW
- Effizienzsteigerung im Hochleistungsbereich
Anwendung/Praxis
- Erneuerbare Energien (Photovoltaik-Anlagen)
- Energiespeichersysteme
Lösungsansatz
- Modulare Multi-Level-Umrichter
- Isolierte DC/DC-Wandler
- Dezentrales Steuerungssystem
Herausforderung/Aufgabe
- Bereitstellung von kohlenstoffneutraler und -langfristiger Energiespeicherung
- Integration fluktuierender erneuerbarer Energien
Anwendung/Praxis
- Sektorkopplung
- Fernwärmenetze
- Chemische Industrie
Lösungsansatz
- Speicherung in chemischen Energieträgern
- Oxyfuel-Verbrennung mit CO2-Rückführung
- Methansynthese
