Der Energiewert von Wasserstoff ist 39,4 kWh pro Kilogramm, aber die Erstellung mit einem aktuellen Elektrolyseur kostet ca 52,5 kWh. Eine australische Firma hat angerufen Hysata behauptet, dass seine neue Zelle die Energiekosten senkt 41,5 kWh und schlägt Effizienzrekorde, während es gleichzeitig billiger zu installieren und zu betreiben ist.
Das Unternehmen verspricht grünen Wasserstoff in wenigen Jahren für rund 1,50 € pro Kilogramm. Die Forschung wird im Open-Access-Journal veröffentlicht Nature Communications.
Effizienz: ein großes Hindernis für Wasserstoff
Eine höhere Effizienz würde die Speicherung von mehr Energie ermöglichen und eine schnelle Betankung unterstützen, also Wasserstoff wettbewerbsfähig und am Markt verbreitet machen.
Wenn die neue Elektrolyseur-Technologie von Hysata hält, was sie verspricht, wird die Effizienz des Elektrolyseprozesses deutlich steigen, wodurch die kostbare saubere Energie besser genutzt wird. Diese Ausrüstung kann den Preis von grünem H2 wirklich so weit senken, dass es mit schmutzigem Wasserstoff oder sogar fossilen Brennstoffen konkurrenzfähig wird.
Wie funktioniert ein Elektrolyseur heute?
In früheren Versionen wurden Anode und Kathode beide in den Elektrolyten getaucht, wodurch sich Blasen um sie herum bildeten. In den 70er Jahren wurden bei der Zero-Gap-Elektrolyse Anode und Kathode direkt mit der Trennmembran verbunden, was zu einer höheren Effizienz führte (mit Blasen nur auf einer Seite). Das Polymer-Elektrolyt-Membran-Verfahren (PEM), das erstmals in den 70er und frühen 80er Jahren entwickelt wurde, hat es der Kathodenseite einer Batterie zunehmend ermöglicht, ohne Elektrolyt zu funktionieren. Diese weitere Steigerung der Effizienz durch die Erzeugung von Wasserstoffgas, ohne es durch eine Flüssigkeit zu sprudeln. Aber das ist noch nicht genug.
Wie funktioniert das Hysata-Elektrolysegerät?
Die Elektrolysezelle von Hysata bringt die Dinge auf die nächste und vielleicht ultimative Stufe. Ein Reservoir am Boden der Zelle verhindert, dass der Elektrolyt sowohl mit der Anode als auch mit der Kathode in Kontakt kommt, bis er durch Kapillarwirkung durch einen porösen, hydrophilen Separator zwischen den Elektroden gezogen wird. Der Elektrolyt hat also direkten Kontakt mit den Elektroden, aber nur auf einer Seite, und sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff werden direkt produziert, ohne dass Blasen im Weg sind.
Der Widerstand wird weiter reduziert, da auf der gasabgebenden Seite der Elektrode kein Wasser angesaugt wird, sich beide also nicht behindern und das Wasser aus dem Separator, der Kapillare, elektrolysiert wird Die Aktion zieht höher aus dem Tank, um ihn zu ersetzen.
Das Team von Hysata behauptet, sein „Kapillar“-Elektrolyseur habe eine Rekordeffizienz die 98%, weit überlegen gegenüber einem "kommerziellen Polymermembran-Elektrolyseur", der einen Wirkungsgrad von 83 % erreicht hat. Die Technologie reduziert auch die Nebenkosten: Es wird kein Flüssigkeitskreislauf benötigt, es werden keine Tanks, die Gas und Flüssigkeit trennen, oder Pumpen oder Armaturen benötigt.
Addiert man alle Komponenten, ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von 95 %. Seine Energiekosten betragen 41,5 kWh / kg. Der durchschnittliche Wirkungsgrad jedes anderen Elektrolyseurs beträgt 75 %.
Was sich mit diesem System ändern kann
Für Wasserstoffproduzenten könnte ein Elektrolyseur wie dieser sowohl die Kapital- als auch die Betriebskosten für die Herstellung von grünem Wasserstoff erheblich senken. Ein epochaler Übergang, wie der Übergang zum elektrischen Anfahren vom Verbrennungsmotor.
Der CEO von Hysata Paul Barett, sagt das Unternehmen wird die Technologie und „Wasserstoffproduktionskapazität im Riesenmaßstab bis 2025“ kommerzialisieren. Hysata baut eine Pilotanlage für die Produktion des Elektrolyseurs und wird noch in diesem Jahr mehrere Mitarbeiter einstellen.
Ein guter Schuss im Rahmen eines echten "grünen Goldrausches". Der Wettbewerb um Wasserstoff in diegrüne Wirtschaft einschaltet, und ein billigerer und effizienterer Elektrolyseur wäre sehr gefragt.
