EPFL Wallis forscht an Wasserstoff ohne fossile Brennstoffe
Das Potenzial von Wasserstoff ist mit Blick auf die Klimaziel-Strategie noch längst nicht ausgeschöpft. Die vermeintlich saubere Energiequelle ist derzeit aber noch stark von fossilen Brennstoffen abhängig. Das EU-Forschungsprojekt «Prometeo» hat daher die nachhaltige Produktion von Wasserstoff zum Ziel.
Quelle: EPFL / ENEA
Die Festoxidelektrolyse bietet mehrere Vorteile. Einer davon ist die Revesibilität. Sie kann somit auch Energie ans System abgeben.
Am Standort der École polytechnique fédérale de Lausanne EPFL in Sitten wird nun an alternativen Elektrolyse-Verfahren in Kombination mit Solarenergie geforscht. Bei der Herstellung von Wasserstoff verfolgt das Forschungsprojekt bei der EPFL Valais-Wallis gleich mehrere Stossrichtungen. Zum einen sollen fossile Brennstoffe wie Öl, Gas und Kohle durch Solarenergie ersetzt werden. Zum anderen sollen die Dampf- und Festoxidelektrolyse (SOE) genutzt werden. Dafür sind jedoch Temperaturen von über 700 Grad Celcius erforderlichen. Das ist ein anderer Ansatz als beim Verfahren, bei dem Wasser elektrolytisch in die Grundelemente aufgespalten wird.
Dabei sind die Forscherinnen und Forscher mit eine Reihe von Herausforderungen konfrontiert. Denn die Produktion von Solarenergie ist wetterbedingt Schwankungen unterworfen. Die Stromversorgung und damit die Prozesswärme muss aber trotz der unbeständigen Energiequelle konstant gehalten werden können. Zudem ist es das Ziel der EPFL-Ingenieure, bei schwacher Sonneneinstrahlung möglichst wenig Strom aus dem Netz beziehen zu müssen.
Vorteile verschiedener Elektrolyse-Verfahren
Die Wahl des Elektrolyse-Verfahrens spielt daher beim nachhaltig produzierten Wasserstoff die entscheidende Rolle, beispielsweise benötigen alternative Elektrolyse-Verfahren im Vergleich zum herkömmlichen Vorgehen ein Drittel weniger Strom, wie Projektgruppenleiter Jan van Erle in einer Mitteilung erklärt. Den eigentlichen Vorteil bietet aber die Festoxidtechnologie, die aus energetischer Sicht reversibel ist.
Will heissen: Bei Bedarf kann Strom erzeugt werden, der dann ins Netz eingespeist werden kann. Bezug und anschliessende Abgabe von Energie sind bei Wasser-Elektrolyseuren nicht möglich. Wenn die Optimierungen der Verfahren gelingen und der Energiebedarf gesenkt werden kann, liesse sich der Herstellungsprozess von Wasserstoff mit gespeicherter Energie aus erneuerbaren Quellen bewerkstelligen.
EPFL Teil eines europäischen Konsortiums
Das auf dreieinhalb Jahre angelegte Projekt wird von der Europäischen Kommission mit 2,5 Millionen Euro gefördert. Es soll dazu beitragen, die Klimaziele der Kommission für 2030 und 2050 zu erreichen, insbesondere durch die Förderung des Einsatzes erneuerbarer Energien in Industrien, die viel Wasserstoff verbrauchen, wie die Petrochemie, die Metallurgie, die Ammoniak- und Methanol-Synthese und Anwendungen von Wasserstoff-Brennstoffzellen. Das Projekt nennt sich «Prometeo» und wird von der italienischen Nationalagentur für Technologien, Energie und nachhaltige wirtschaftliche Entwicklung (ENEA) koordiniert, die ein interdisziplinäres Konsortium aus neun europäischen Organisationen leitet (sda/sts).
