Wasserstoffgewinnung leicht gemacht
Plasmaverfahren für die Produktion hochwertiger elektrokatalytischer Schichten.
Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald arbeitet gemeinsam mit dem Institut für Vernetzte Energiesysteme e.V. des Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) in Oldenburg im Rahmen des Projektes 3DnanoMe 2.0 daran, die Technologie von Brennstoffzellen zu optimieren. Innerhalb von drei Jahren soll ein Verfahren, welches für eine erhöhte Effizienz elektrokatalytischer Schichten auf Gasdiffusionselektroden sorgt, skaliert und validiert werden, mit dem Ziel, die Technologie in die Praxis zu übertragen.
Wasserstofftechnologien spielen eine große Rolle in der Energiewende. Es fehlt jedoch an effizienten und wirtschaftlichen Lösungen. „Mit Hilfe unserer Plasmatechnologie entwickeln wir ein Verfahren zur Herstellung von Elektrokatalysatoren in Dreiphasensystemen für eine nachhaltige fossilfreie Energie-Wirtschaft“, erläutert Gustav Sievers, Projektverantwortlicher am INP. In dem Projekt „3DnanoMe 2.0“ geht es um die plasmatechnische Skalierung und Validierung von Elektrokatalysatoren, die eine Umwandlung von elektrischer in chemische Energie und umgekehrt zur Speicherung oder Stromerzeugung ermöglichen. Weiterhin kann der erzeugte Wasserstoff und Sauerstoff auch in der chemischen Industrie eingesetzt werden.
In einem Vorprojekt haben Forscher am INP ein mittlerweile patentiertes plasmabasiertes Verfahren entwickelt, mit dem sich elektrokatalytische Schichten mit hohen Aktivitäten und hoher Stabilität herstellen lassen. Diese katalytischen Schichten erhöhen durch eine Senkung der Aktivierungsbarriere die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen und können, eingesetzt in Gasdiffusionselektroden oder Membran-Elektroden-Anordnungen, als gängige Produkte für elektrochemische Systeme wie Brennstoffzellen und Elektrolyseure verwendet werden.
Diese Technologie muss nun auf industriellen Maßstab skaliert und in der Brennstoffzelle und dem Elektrolyseur unter realen Bedingungen validiert werden. Hierzu wird das neue Katalysatorkonzept direkt für die Membran-Elektroden Anordnung oder Gasdiffusionelektrode umgesetzt. Nach erfolgreicher Bewertung soll eine Lizenzierung der Technologie an Unternehmen erfolgen. „Mit dem Validierungsprojekt wollen wir den Sprung aus dem Labor in die Anwendung schaffen“, so der Umweltwissenschaftler Sievers. Das Projekt unter Leitung von Volker Brüser wird mit rund 1,4 Million Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
INP / DE
