La innovadora tecnologia de plasma estalvia fins a un 95% d'iridi en electròlitzadors
Tecnologia

La innovadora tecnologia de plasma estalvia fins a un 95% d’iridi en electròlitzadors


Tecnologia d’electrolitzador innovadora Producció d’hidrogen: la nova disposició dels elèctrodes redueix dràsticament la necessitat de metalls preciosos

Font: Leibniz Institute for Plasma Research and Technology eV Temps de lectura de 3 minuts

Proveïdors sobre el tema

Amb una disposició d’elèctrodes de membrana desenvolupada a l’Institut Leibniz d’Investigació i Tecnologia de Plasma a Greifswald, es pot estalviar fins a un 95% de l’iridi metàl·lic rar en electròlitzadors. La tecnologia tampoc conté PFAS, la qual cosa augmenta el seu respecte al medi ambient.

Amb una disposició d'elèctrodes de membrana desenvolupada a l'Institut Leibniz d'Investigació i Tecnologia de Plasma (INP) a Greifswald, es pot estalviar fins a un 95% de l'iridi de metall rar en electròlitzadors.
Amb una disposició d’elèctrodes de membrana desenvolupada a l’Institut Leibniz d’Investigació i Tecnologia de Plasma (INP) a Greifswald, es pot estalviar fins a un 95% de l’iridi de metall rar en electròlitzadors.

(Imatge: INP)

En el futur, l’hidrogen produït d’una manera climàticament neutra cobrirà les necessitats energètiques de la indústria i servirà d’emmagatzematge d’electricitat de les turbines solars i eòliques. Per produir hidrogen, necessiteu electròlitzadors que divideixin l’aigua en hidrogen i oxigen. Els electròlitzadors utilitzen iridi, un dels elements naturals més rars, que comporta uns costos elevats. L’Agència alemanya de matèries primeres espera un risc de subministrament donat l’augment massiu de la demanda i considera poc probable un augment significatiu de la producció d’iridi.

Els productes químics PFAS també s’utilitzen en els electrolitzadors disponibles comercialment. Aquestes substàncies, conegudes com a substàncies químiques eternes, s’acumulen a la natura i en els éssers vius i es consideren un risc important per a la salut. Actualment, la UE està negociant prohibicions de gran abast sobre els PFAS i la indústria busca alternatives amb urgència.

Costos i avantatges ambientals gràcies a una nova disposició membrana-elèctrode

“Utilitzant la tecnologia de plasma, vam poder crear una nova disposició d’electrodes de membrana per a electròlitzadors. Això significa que es poden estalviar fins a un 95% dels metalls preciosos iridi i platí necessaris durant la producció. Aquest és un avantatge de costos decisiu i ajuda a augmentar la producció d’hidrogen verd donat els escassos subministraments d’iridi”, explica el Dr. Gustav Sievers, director general de la nova spin-off elemental de l’Institut Leibniz d’Investigació i Tecnologia del Plasma. “També provem el nostre MEA abans del lliurament. Fins ara, el MEA defectuós només es pot identificar durant el muntatge, que requereix molta feina. Un altre gran avantatge és que ja treballem sense PFAS per al component clau, la capa de catalitzador. El recobriment sense PFAS del nostre MEA fa que els sistemes siguin significativament més respectuosos amb el medi ambient”.

Sievers va desenvolupar el procés juntament amb un equip internacional d’investigadors de l’INP. Per produir la disposició membrana-elèctrode, utilitzen un procés combinat de tecnologia de plasma i electroquímica, que es basa en un electrocatalitzador patentat per al recobriment. Això no només redueix significativament la necessitat de matèries primeres, sinó que també augmenta la vida útil.

La disposició membrana-elèctrode és l’element central d’un electrolitzador d’aigua basat en membranes d’intercanvi de protons. La membrana semipermeable està envoltada d’aigua. Si s’aplica una tensió elèctrica a la disposició membrana-elèctrode, l’aigua es divideix i els protons migren a través de la membrana. L’hidrogen es produeix al càtode carregat negativament i l’oxigen a l’ànode carregat positivament.

Mòdul únic d'un reactor PEC en tàndem autosuficient (Imatge: Fraunhofer IKTS)

Spin-off de l’INP: elementarhy aconsegueix els seus primers èxits

Per comercialitzar la nova tecnologia d’electròlisi, el Dr. Gustav Sievers, Arne Birth, Dr. Martin Rohloff, Dr. Zahra Nasri i André Pacheco van fundar l’empresa Elementarhy el 15 de maig de 2024. Amb la producció industrial a petita escala, l’equip ja ha rebut les seves primeres comandes i ha lliurat arranjaments d’elèctrodes de membrana específics per al client. La tecnologia innovadora s’ha d’ampliar en projectes posteriors amb fabricants d’electrolitzadors i productors d’hidrogen.

El govern dóna suport a la fundació d’empreses d’institucions científiques com a part del programa Exist des de 1998. El programa de finançament del Ministeri Federal d’Afers Econòmics i Protecció del Clima (BMWK) està cofinançat pel Fons Social Europeu. Segons la BMWK, el finançament de la transferència de recerca Exist dóna suport a “projectes d’inici destacats basats en la investigació que impliquen un treball de desenvolupament complex i arriscat”. El finançament de BMWK per a Elementarhy ascendeix a un total d’1,2 milions d’euros, dels quals l’INP aporta un 10%. El finançament va començar l’abril de 2023 i té una durada de dos anys.

La jove empresa va rebre més reconeixement i finançament de 50.000 euros a través de l’atorgament del Premi Fundador Leibniz 2024. Amb aquest finançament inicial, l’equip d’Elementarhy impulsa ara el desenvolupament de sistemes de producció preparats per al mercat i la comercialització de la nova tecnologia. .

(ID: 50093632)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *