Alkalische Wasserelektrolyse mit Keramik der nächsten Generation, Teilvorhaben: 'Technologiequalifizierung zur Herstellung von Bipolar- und Endplatten, Prozessierung der Stackherstellung'

Description: Das Projekt AWECplusplus ist im Themengebiet 1 der Technologieoffensive unter 'Erzeugung von grünem Wasserstoff' angesiedelt. Im Projekt soll die bestehende alkalische Elektrolyse (AEL) in die nächste Generation überführt werden. Die nächste Generation der AEL AWEC++ kennzeichnet sich durch vier wesentliche Komponenten: 1. Stabilität bei erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen (180 Grad C, 35 bar), um höhere Stromdichten zu erreichen ( größer als 1000 mA cm 2). Dies führt zur Halbierung des CAPEX durch Steigerung der H2-Produktion bei konstanten Installationskosten. 2. Ein Modernes Stack-Design, welches für hohe Leistungsklassen ( größer als 500 kW) skalier-bar ist. Dessen Herzstück ist ein keramisches, plasmagespritztes MEA, sowie laminierte 3D-Gewebe-Elektroden und Laser- oder ECM-prozessierte Bipolarplatten, 3. Dynamik in der Wasserstoff-Produktionsleistung, um den volatilen Erneuerbaren Energien ohne kostspielige Zwischenspeicher gerecht zu werden (500 ms). 4. Nachhaltige, automatisierungsfähige und skalierbare Herstellungs- und Prozessschritte, um größer als 150 GW an installierter Leistung langfristig umsetzen zu können. Grundlage des Projektes sind hier die Arbeiten von Allebrod et al. für AEL bei erhöhten Temperaturen auf Laborskala. Das Funktionsprinzip bedarf neben der Skalierung einer Material-, Komponenten, Stack und Anlagenanpassung, da es aktuell keine Möglichkeit gibt, den aggressiven Bedingungen standzuhalten. Im Projekt wird die gesamte Wertschöpfungskette für die Installation von alkalischen Elektrolyseuren der nächsten Generation abgebildet. Durch die Fortentwicklung von alkalischer Elektrolyse wird auf ressourcenschonende Materialien (kein Pt, Rh oder Sc) und eine günstige Umweltbilanz (einfach recyclebar) gesetzt. Das Konzept von AWECplusplus führt zu höheren Leistungen bei gleichem Materialeinsatz - also einer höheren Menge Wasserstoff pro Modul.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Keramik ? Kraftwerksleistung ? Kamin ? Grüner Wasserstoff ? Keramikindustrie ? Wasserstoff ? Elektrolyse ? Erneuerbare Energie ? Ökobilanz ?

Region: Sachsen

Bounding boxes: 10.96785° .. 10.96785° x 47.85761° .. 47.85761°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• SITEC Industrietechnologie GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-01-01 - 2025-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Technology qualification for the production of bipolar and end plates, processing of stack production
  Description: The AWECplusplus project is located in Topic Area 1 of the Technology Offensive under 'Generation of Green Hydrogen'. In the project, the existing alkaline electrolysis (AEL) is to be transferred to the next generation. The next generation AEL AWEC++ is characterized by four key components: 1. Stability at elevated temperature and pressure conditions (180 °C, 35 bar) to achieve higher current densities (> 1000 mA cm 2). This leads to the halving of CAPEX by increasing H2 production at constant installation costs. 2. a modern stack design scalable for high power classes (> 500 kW). Its core is a ceramic plasma-sprayed MEA, as well as laminated 3D fabric electrodes and laser- or ECM-processed bipolar plates, 3. Dynamics in hydrogen production power to meet volatile renewables without costly intermediate storage (500 ms). 4. sustainable, automatable and scalable manufacturing and process steps to be able to implement > 150 GW of installed capacity in the long term. The basis of the project here is the work of Allebrod et al. for AEL at elevated temperatures at laboratory scale. The operating principle requires material, component, stack and plant adaptation in addition to scaling, as there is currently no way to withstand the aggressive conditions. The project will map the entire value chain for the installation of next-generation alkaline electrolyzers. The further development of alkaline electrolysis is based on resource-saving materials (no Pt, Rh or Sc) and a favorable environmental balance (easily recyclable). The concept of AWECplusplus leads to higher outputs with the same material input – i.e. a higher amount of hydrogen per module. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1126161

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.47
• Findability: 0.55

  • Title: 0.00
  • Description: 0.32
  • Identifier: false
  • Keywords: 1.00
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.