Projektbeschreibung
PEMWE zur ersten Wahl für die Wasserstofferzeugung machen
Wasserelektrolyse zählt zu den umweltfreundlichsten Technologien für die Produktion von Wasserstoff. Auf Basis der Protonenleitung der Polymer-Elektrolytmembran-Technologie (PEM) bietet die PEM-Wasserelektrolyseur (PEMWE) eine interessante Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energie. Der produzierte Wasserstoff bietet zum Beispiel eine hohe Speicherkapazität und kann mittels Brennstoffzellen effizient wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. Die beiden größten Nachteile sind hohe Kosten und geringe langfristige Haltbarkeit der Zellenkomponenten. Um dies zu lösen, werden im Rahmen des EU-finanzierten Projekts HYDROGEN Membran-Elektrodeneinheiten (MEA) entwickelt, bei denen Membranen mit ausgedehnten Netzwerken aus aktiven, im Elektrospinnverfahren hergestellten Polymerfasern verstärkt werden. Mit dem Projekt soll erreicht werden, dass PEMWE eine wettbewerbsfähige Lösung für die Wasserstofferzeugung wird.
Ziel
The project SPINAM (ERC Starting Grant 2012 - FP7 Ideas Programme) introduced a new method of elaboration and assembly based on electrospinning to produce novel energy materials with improved properties. The project focused on the development of core materials (membrane-electrode assemblies, MEAs) of proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and water electrolysers (PEMWEs). Water electrolysis is one promising opportunity to address the challenge of renewable energy storage, since the hydrogen produced offers large storage capacities and can be efficiently reconverted to electricity via fuel cells. Despite its advantages, PEMWE is currently not yet widespread because of the high cost and the low durability of the cell components over time. The membrane is known to be the weakest component for long term performance, with low mechanical strength, high permeation and high creep. Reduction in the thickness of the membrane, while keeping low gas permeability and high mechanical resistance, would represent a real breakthrough, allowing for lower operating cell voltage. The HYDROGEN project (HighlY performing proton exchange membrane water electrolysers with reinforceD membRanes fOr efficient hydrogen GENeration) will tackle these issues with the preparation of novel MEAs based on membranes reinforced with extensive networks of active polymer fibres prepared by electrospinning. This concept was developed under SPINAM, where the results of the work were brought to TRL 3/4, with four-fold improvement in chemical and mechanical stability during electrochemical accelerated aging tests over state-of-the art reinforced membranes. HYDROGEN project technology provides the required disruptive solution for PEMWE to become a competitive option for H2 production up to its extensive adoption and commercialisation.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenElektrochemieElektrolyse
- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenPolymerwissenschaft
- Technik und TechnologieUmwelttechnikEnergie und KraftstoffeBrennstoffzelle
- Technik und TechnologieUmwelttechnikEnergie und Kraftstoffeerneuerbare EnergieWasserstoffenergie
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Frankreich