Fraunhofer Umsicht und GenCell entwickeln effiziente Katalysatoren

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2-L-Präparationanlage bei Fraunhofer UMSICHT für ein erstes Scale-up von Katalysatorsynthesen
Quelle: Fraunhofer UMSICHT

Das Fraunhofer Umsicht und der israelische Brennstoffzellenproduzent GenCell haben ein Projekt gestartet, um größere Mengen eines neuartigen Katalysators für Praxistests in Brennstoffzellen herzustellen. Nach Angaben des Fraunhofer Umsicht kann der Katalysator Ammoniak effizient zu Wasserstoff und Stickstoff umwandeln.

Die alkalischen Brennstoffzellensysteme von GenCell nutzen Wasserstoff und Sauerstoff, um elektrischen Strom bereitzustellen, wobei Wasser als Reaktionsprodukt entsteht. Zur Sicherstellung der Wasserstoffversorgung dient dabei Ammoniak – eine wasserstoffhaltige Verbindung, die vergleichsweise einfach gespeichert und transportiert werden kann. Das Ammoniak wird am Standort der Brennstoffzelle durch eine katalytische Reaktion zersetzt, und das entstandene Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff direkt in die Brennstoffzelle eingespeist.

Als nächster Schritt steht ein Praxistest unter technischen Bedingungen statt

Der neuartige Katalysator zur Ammoniakzersetzung wurde bereits im Labormaßstab erfolgreich synthetisiert und getestet. In dem Projekt mit GenCell will die Arbeitsgruppe „Materialien und Katalyse“ von Professor Malte Behrens an der Universität Duisburg-Essen nun als nächsten Schritt einen Praxistest des Katalysators unter technischen Bedingungen durchführen.

Scale-up der Katalysatorsynthese erforderlich

Für den Praxistest führt das Fraunhofer Umsicht ein Scale-up der Katalysatorsynthese durch, um anschließend Katalysatorformkörper herzustellen. Die Abmessungen des Formkörpers werden an die Dimensionen des technischen Reaktors, in dem die Ammoniakzersetzung stattfindet, angepasst. „Das Scale-up der Katalysatorsynthese wird in einer temperierbaren 20-l-Präparationsanlage durchgeführt, die es ermöglicht, den Katalysator im Kilogramm-Maßstab herzustellen“, erklärt Heiko Lohmann aus der Abteilung Chemische Energiespeicher beim Fraunhofer Umsicht.

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