Preiswerte, lastflexible und nachhaltige Erzeugung von grünem Wasserstoff; Teilvorhaben: 'Entwicklung eines Hochleistungs-fs-Lasers'.
Zeitraum
2016-01-01 – 2018-12-31
Bewilligte Summe
352.393,20 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET6058B
Leistungsplansystematik
Wasserstofferzeugung - Elektrolyse - alkalisch [EA2722]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Das Gesamtziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuartiger Elektrodenmaterialen für die alkalische Elektrolyse von Wasser, die gegenüber herkömmlichen Materialien bei deutlich höheren Strom-dichten (bis 10 kA/m²) und signifikanten Lastschwankungen (fluktuierender Betrieb im Zusammenhang mit erneuerbaren Primärenergiequellen) sowie hoher Effizienz (80%) und hoher Lang-lebigkeit (90.000 h) betrieben und zu niedrigen spezifischen Kosten hergestellt werden können. Dieses Ziel soll durch ein innovatives lasergestütztes Strukturierungsverfahren (Hochdurchsatz-verfahren) von elektrokatalytischen Metalloberflächen erreicht werden. Das konkrete Ziel des Teilvorhabens 'Entwicklung einer neuartigen Femtosekunden-Hochleistungsstrahlquelle und eines Grossflächen-Scanners zur Nanostrukturierung' ist der erstmalige Aufbau eines Hochleistungs-Lasersystems mit Femtosekunden-Pulsdauer, Pulsenergie im Bereich von 1-2mJ und einer Ausgangsleistung im Bereich von 300W-400W. Darüberhinaus soll ein Scannersystem basierend auf einem Polygonscanner entwickelt werden, das zur grossflächigen Nanostrukturierung von Elektrodenmaterialien eingesetzt werden kann. Das Projekt umfasst somit die Entwicklung der Grundlagen für ein industrietaugliches Lasersystem mit mehreren 100W Ausgangsleistung, Pulsenergie im Bereich 1-2mJ und Pulsdauer <500fs Der weitere Teil befasst sich mit der Entwicklung eines ultraschnellen Scannersystems, das grossflächig eine beugungsbegrenzte Fokussierung ermöglicht. Der Arbeitsplan umfasst Arbeiten zur Pulsstreckung und Kompression bei hoher Pulsenergie und hoher mittlerer Ausgangsleistung. Neuartige Kompressionsgitter und Hohlkernfasern werden hier untersucht. Im Bereich des Scannersystems wird der optische Strahlengang entwickelt und spezielle, nicht verfügbare Fokussiersysteme ausgelegt.
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