Verbundvorhaben: AWECplusplus - Alkalische Wasserelektrolyse mit Keramik der nächsten Generation
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
210.530,76 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI3076C
Leistungsplansystematik
Wasserstofferzeugung - Elektrolyse - alkalisch [EA2722]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)
Förderprogramm
Energie
Die Zielstellung des Projekts im Rahmen der Technologieoffensive Wasserstoff ist es, die bestehende alkalische Elektrolyse (AEL) in die nächste Generation zu überführen. Die nächste Generation der AEL – AWEC++ – lässt sich durch 4 Punkte definieren. 1. Stabilität bei erhöhten Temperatur- und Druckbedingungen (180 °C, 35 bar), um höhere Stromdichten zu erreichen (> 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 (> 500 kW) skalierbar 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 > 150 GW an installierter Leistung langfristig umsetzen zu können. Die MUW wird innerhalb des Projektes ausgewählte Zellkomponenten für den alkalischen Elektrolyseur durch atmosphärisches Plasmaspritzen herstellen. Dazu zählen die Entwicklung von Elektrokatalysatorschichten auf Elektroden aus dünnem Gewebe/Laminat sowie als keramisches Herzstück des AWEC++-Elektrolyseurs die Entwicklung eines Diaphragmas, für welches plasmagespritzte isolierende Keramik auf einem hochporösen Metallträger appliziert wird. Die Arbeiten umfassen die Auswahl geeigneter Materialien, die Entwicklung der Spritztechnologie einschließlich Vorrichtungsbau, die Optimierung der Prozessparameter, das Upscaling der Technologie und charakterisierende Untersuchungen. Es werden die erforderlichen Muster für die Projektpartner gemäß dem Zeitplane bereitgestellt.