Projektbeschreibung
Elektrochemisch betriebene Umwandlungstechnologien auf Basis protonenleitender Keramikwerkstoffe
Ziel des EU-finanzierten Projekts WINNER ist die Erschaffung einer innovativen Technologieplattform, die der flexiblen, sicheren und profitablen Speicherung, Umwandlung und Nutzung von Energie dienen soll. Entwickelt werden soll ein flexibles Röhrenmodul auf der Basis protonenleitender keramischer Zellen, das mit verschiedenen Betriebsmodi arbeitet (z. B. Brennstoffzellen, reversible Elektrolyseure, H2-Pumpen) und in mehreren industrierelevanten Anwendungen (Wasserstofferzeugung, Ammoniakspaltung, Ethylenerzeugung, Elektrolyse) eine bislang noch nie erreichte Leistung aufweisen wird. Zu den Aktivitäten werden die Entwicklung moderner Zellarchitekturen, multifunktionaler Elektroden und eines drucklosen Sammelsystems unter Einsatz umweltfreundlicher und skalierbarer Herstellungsrouten zählen. Das Projekt wird auf dem multidisziplinären Fachwissen weltweit führender partnerschaftlich Beteiligter aus den Bereichen Werkstoffwissenschaft, protonenleitende keramische Materialien, Multiskalenmodellierung und fortgeschrittene In-situ- und In-operando-Materialcharakterisierungsverfahren aufbauen.
Ziel
The WINNER project will develop an efficient and durable technology platform based on electrochemical proton conducting ceramic (PCC) cells designed for unlocking a path towards commercially viable production, extraction, purification and compression of hydrogen at small to medium scale. This will be demonstrated in WINNER in three applications: ammonia cracking, dehydrogenation of hydrocarbons, and reversible steam electrolysis. By such, WINNER will create innovative solutions for flexible, secure and profitable storage and utilization of energy in the form of hydrogen and green ammonia, electrification of the chemical industry and sectors coupling. The WINNER project builds on the pioneering multidisciplinary expertise of world leading partners in the fields of proton conducting ceramic (PCC) materials and technologies to combine materials science, multi-scale multi-physics modelling and advanced in-situ and operando characterisation methods to unveil unprecedent performance of tubular PCC cells assembled in a flexible multi-tube module operating at industrially relevant conditions. WINNER will develop innovative cell architectures with multifunctional electrodes and a novel pressure-less current collection system using eco-friendly and scalable manufacturing routes. These activities will be steered by a novel multi-scale multi-physics modelling platform and enhanced experimentation methodologies. These tools combined with advanced operando and in situ methods will serve at establishing correlations between performance and degradation mechanisms associated with both materials properties and interface's evolution upon operation. Testing of cells and modules will also be conducted to define performance and durability in various operation modes. Techno-economic assessment of the novel PCC processes will be conducted as well as Life Cycle Assessment. The project is coordinated by SINTEF with support from UiO, CSIC, DTU, SMT, CTMS, ENGIE, Shell.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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RIA - Research and Innovation actionKoordinator
7034 Trondheim
Norwegen