Description: Das Projekt "Teilvorhaben J0-2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Energy Global GmbH & Co. KG durchgeführt. Der Kohlenstoff in Kohlendioxid (CO2) kann in den Wertschöpfungsketten nur dann wieder genutzt werden, wenn Energie, vorzugsweise erneuerbare Energie zugeführt wird. Ziel der Arbeiten ist erstmals diesen Prozess auf volle industrielle Bauhöhe im Bereich von 1,0 - 1,4 m zu skalieren. Die volle Baubreite wird aus fertigungstechnischen Gründen in Folgeprojekten anvisiert. Im Verbund arbeiten die Partner Siemens, Covestro, die Rheinisch Westfälische Hochschule Aachen (RWTH) und das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg (HI-ERN) zusammen. Die Schlüsselkomponente zur Erreichung anwendungstauglicher Stromdichten im Bereich von mehren hundert mA/cm2 ist eine Gasdiffusionselektrode. Als Katalysator wurde Silber festgelegt. Covestro entwickelt im Projekt ihre als 'Sauerstoffverzehrkathode' bekannte Gasdiffusionselektrode für die CO2-zu-CO Elektrolyse weiter. Siemens integriert diese Gasdiffusionselektrode in eine Elektrolysezelle mit der angestrebten Bauhöhe und einer Breite um 30 cm unter Verwendung kommerzieller Materialklassen. Diese Breite ist derzeit gerade noch ohne größere Aufwände fertigungstechnisch zugänglich. Die Hauptherausforderung ist die Einstellung der Reaktionszone im Hinblick auf die Bauhöhe, hervorgerufen durch die hydrostatischen Gegebenheiten. Für die industrielle Anwendung muss zusätzlich ein Betriebsmodus der Elektrolysezelle gefunden werden, der eine interne CO2-Recyclierung im Elektrolyseur selbst erlaubt. Hierbei wird im Bereich der Gas-zu-Gas-Elektrolyse unerforschtes Neuland betreten. Die RWTH Aachen evaluiert Zellkonzepte und Betriebsmodi auf gleicher Konstruktionsbasis, aber unter Einbeziehung neuer Materialklassen, wie Bipolarmembranen. Zusätzlich unterstützt die RWTH bei der Prozesssimulation einer auszulegenden Gesamtanlage. Das HI-ERN erforscht die Degradationsmechanismen der GDE mit Hilfe computertomografischer Methoden. Die Bereitstellung der Daten für die Roadmap ist integriert.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Aachen ? Silber ? Katalysator ? Kohlenstoff ? Elektrolyse ? Erneuerbare Energie ? Kohlendioxid ? Gelöster organischer Kohlenstoff ? Energie ? Arbeitsziel ? Hochschulinstitut ? Validierung ?
Region: Bayern
Bounding box: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2019-09-01 - 2022-08-31
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