Energie in die Wasserstoffwirtschaft stecken
Wasserstoff kann als eine zuverlässige, saubere und umweltfreundliche Energiequelle radikal die Art und Weise verändern, wie wir Energie erzeugen und verbrauchen. Die Energiequelle Wasserstoff kann aus traditionellen fossilen Brennstoffen und Biomasse sowie durch die Elektrolyse von Wasser produziert werden. Man hat in den letzten Jahren viel über die Wasserstoffwirtschaft geredet. Noch stehen der Verwirklichung dieser Vision etliche Hindernisse im Weg, wobei das größte Problem die effiziente Lieferung des Wasserstoffs an den Punkt seiner Nutzung sein dürfte. Dazu gehören die Produktion, die Lagerung und der Transport des Brennstoffs. Obgleich Wasserstoff heutzutage in zentralen Anlagen aus fossilen Brennstoffen extrahiert wird, ist eine allmähliche Verschiebung zur dezentralen Produktion mittels Wasserelektrolyse auszumachen. Das WELTEMP-Projekt ("Water electrolysis at elevated temperatures") soll diesen Übergang erleichtern und arbeitete an der Verbesserung des Prozesswirkungsgrads. Das innerhalb des Themenbereichs "Energie" des Siebten Rahmenprogramms (RP7) geförderte Projekt wollte dies durch eine Erhöhung der Temperatur des Polymer-Elektrolytmembran-Elektrolyseurs (PEM) erreichen. Dabei wird die Energieeffizienz durch Verbesserung der Elektrodenkinetik - durch eine Senkung des thermodynamischen Energiebedarfs - und über eine optionale Einbeziehung der Wärmerückgewinnung angehoben. Zusätzlich zu einer Einstufung der Edelmetallkatalysatoren entwickelte WELTEMP Katalysatoren unter Einsatz von Nichtedelmetallen, unter denen sich ein Wasserstoffentstehungsreaktionskatalysator (HER) befand. Das Projekt entwickelte neuartige leistungsstarke protonenleitende Polymermembranmaterialien, die durch ein poröses PTFE-Material verstärkt sind. Neben der Elektrolyse von unter Druck stehendem Wasser führte WELTEMP eine Dampfelektrolyse in einer PEM-Elektrolysezelle durch, was wahrscheinlich eine Weltpremiere war. Hier eröffneten sich viel versprechende neue Wege für die Forschung. Das Projekt realisierte überdies erhebliche Fortschritte in Richtung einer überzeugenden Demonstration eines Prototypen eines alkalischen PEM-Elektrolyseurs. Die von WELTEMP entwickelten und erprobten Technologien versprechen eine erhöhte Effizienz und eine Senkung der Kosten der Wasserelektrolyse zur Produktion von Wasserstoff.
