Description: Das Projekt "Teilvorhaben: Herstellung und Erprobung optimierter Sauerstoff-Speichermaterialien zur Erzeugung mechanischer Arbeit aus H2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme, Institutsteil Hermsdorf durchgeführt. Es soll die Machbarkeit eines neuartigen Energiewandlers nachgewiesen werden, ebenso das Steigerungspotential beim Wirkungsgrades (WG = Nutzarbeit im Verhältnis zum Heizwert) bei der Umwandlung der chemischen Energie des H2 in Nutzarbeit. Der Prozess beruht auf der Oxidation von komprimiertem H2 (Ausnutzung des Tankdrucks, z.B. bei Fahrzeugen) im direkten Kontakt zu einer O2 liefernden Keramikschüttung (OSM - Oxygen Storage Material) in einem Druckreaktor. Im Druckreaktor kommt es zu einer selbsttätigen Drucksteigerung. Zur Senkung der extrem hohen Gastemperaturen wird flüssiges Wasser in den Druckreaktor eingesprüht bzw. die heißen Produktgase werden in flüssiges Wasser eingeleitet. Dabei wird die Hochtemperaturwärme des Gases in zusätzliches Dampfvolumen umgewandelt und die Gastemperatur gesenkt. Das unter hohem Druck stehende Produktgas Wasserdampf kann nachfolgend in einem Gasexpander (Dampfmotor, Dampfturbine) entspannt werden (nicht Bestandteil des Vorhabens). Es werden höhere Wirkungsgrade als bei den besten SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) erwartet, voraussichtlich auch geringere Systemkosten. Gegenüber den alternativen H2 Vkm (Verbrennungskraftmaschinen) ist der Wirkungsgradvorteil noch ausgeprägter, außerdem entfallen die NOx Emissionen. Im Anschluss soll der DEmAH-Wandler bevorzugt für H2-basierte Fahrzeugantriebe eingesetzt werden. Das wesentliche Ziel des Teilvorhaben 1 zum Verbundprojekt DEmAH ist der Machbarkeitsnachweis für den neuartigen Energiewandler für H2. Dies umfasst die Erprobung der isochoren H2-Totaloxidation im Teststand des Partners ERK und die Charakterisierung der Stoffumsätze und der Energieproduktion. Daraus resultiert die Bewertung der energetischen und wirtschaftlichen Performance des Energiewandlers und sein Anwendungspotential für die zukünftige H2-Wirtschaft. Ein weiteres Ziel sind optimierte, preiswerte und langzeitstabile OSM-Granulate (OSM - Oxygen Storage Material) für die H2-Totaloxidation.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Festoxid-Brennstoffzelle ? NOx-Emission ? Granulat ? Sauerstoff ? Wasserdampf ? Stickstoffemission ? Dampfturbine ? Stickoxide ? Verbrennungsmotor ? Gasförmiger Stoff ? Chemische Energie ? Antriebstechnik ? Energiegewinnung ? Heizwert ? Oxidation ? Stoffbilanz ? Wirkungsgrad ? Fahrzeug ? Lagerung ? Dampfmotor ? Leistungsfähigkeit ? Prüfstand ?
Region: Thuringia
Bounding box: 11° .. 11° x 50.91667° .. 50.91667°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2022-01-01 - 2024-12-31
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