SIQENS, ein Pionier im Bereich der grünen Wasserstoffwirtschaft, und die australische Wissenschaftsorganisation CSIRO kooperieren. Ziel ist der Aufbau einer Demonstrationsanlage für die elektrochemische Wasserstoffabscheidung (EHS). Diese wird im neuen Wasserstofftechnologie-Entwicklungszentrum des CSIRO in Melbourne, Australien, errichtet.

Im CSIRO-Entwicklungszentrum für Wasserstofftechnologie in Melbourne wird mit einem SIQENS-Stack bereits die Abtrennung von Wasserstoff aus Gasströmen mit hohem und niedrigem H2-Gehalt getestet. Inzwischen ist eine komplette Demonstrationsanlage auf dem Weg von München nach Melbourne. Die elektrochemische Wasserstoffabscheidung ist eine technische Lösung für eine zentrale Herausforderung der Wasserstoffinfrastruktur, die Verteilung auf der letzten Meile. Die EHS-Technologie der Münchner SIQENS GmbH bietet dafür die Grundlage.

Kernelement der SIQENS EHS-Technologie ist der SIQENS HT-PEM-Stack, eine Hochtemperatur-Polymer-Membran, der serienmäßig schon in den SIQENS Ecoport-Brennstoffzellen arbeitet. Der Stack ist bereits seit mehr als fünf Jahren im kommerziellen Einsatz und hat sich in unterschiedlichen Umgebungen bewährt. Die Technologie wird derzeit für die Stromerzeugung in Brennstoffzellensystemen eingesetzt. Wird dieser Prozess bildlich gesprochen umgekehrt, so bietet er die Lösung für die Abtrennung und Reinigung von Wasserstoff in Gasströmen.

Energieeffiziente und skalierbare Abtrennung und Reinigung von Wasserstoff

Auf der Elektrolytmembran der einzelnen Zellen identifiziert ein speziell entwickelter Katalysator Wasserstoffmoleküle in wasserstoffhaltigen Gasströmen. Durch Zufuhr einer geringen Menge Strom werden die Wasserstoffmoleküle in einzelne Wasserstoffprotonen und freie Elektronen aufgespalten.

Die Membran ist so konstruiert, dass sie nur Wasserstoffprotonen durchlässt, die sich auf deren Rückseite wieder zu Wasserstoffmolekülen verbinden. Das Verfahren liefert hochreinen Wasserstoff , der in der chemischen Industrie, bei Projekten zur Dekarbonisierung von Netzen oder bei Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEVs) eingesetzt wird.

Markteinführung der ersten EHS-Anlage in Australien

Die Zusammenarbeit zwischen SIQENS und dem CSIRO zielt auf die kommerzielle Nutzung der ersten EHS-Anlage in Australien ab. Dazu gehören auch Endanwendungen für grünen Wasserstoff. Für den kostengünstigen Wasserstofftransport wollen die Projektpartner die bestehende Gasnetzinfrastruktur nutzen.

Die nationale Wasserstoffstrategie unterstreicht Australiens Ambitionen, bis 2030 eine führende Rolle auf dem Weltmarkt für Wasserstoff und wasserstoffbezogene Technologien einzunehmen. Die Gasnetz-Betreiber gehören dabei zu den Vorreitern. Mehrere Betreiber führen bereits in unterschiedlichen Bundesstaaten des fünften Kontinents Demonstrationsprojekte zur Mischung von erneuerbarem Wasserstoff und Erdgas durch.

Bestehende Erdgasinfrastruktur für den Wasserstofftransport nutzen

Das Hauptziel der Entwicklungen besteht darin, die bestehende Infrastruktur für die Wasserstoffspeicherung und den Wasserstofftransport zu nutzen. Gleichzeitig will man den Dekarbonisierungsvorteil realisieren, der sich aus dem Ersatz eines Teils des Erdgases durch erneuerbaren Wasserstoff ergibt. Dieses Gasgemisch kann in vielen Fällen sofort anstelle von reinem Erdgas eingesetzt werden.

Die Down- und Midstream-Extraktion von Wasserstoff über EHS hat das Potenzial, die Dekarbonisierungseffekte des Netzes zu erhöhen. Das prädestiniert die Lösung zum Beispiel für den Einsatz in Antriebs- und Kompressionsturbinen oder für Mobilitätsanwendungen. Grüner Wasserstoff lässt sich in vielen Bereichen bereitstellen und hat hier größte Auswirkungen auf die Dekarbonisierung.

Über CSIRO

Seit fast einem Jahrhundert verbessert das CSIRO das Leben der Menschen auf der ganzen Welt mit Hilfe der Wissenschaft. Als Australiens nationale Wissenschaftsorganisation arbeitet CSIRO mit der Industrie, der Regierung und der Forschungsgemeinschaft zusammen, um Wissenschaft in Lösungen für die größten Herausforderungen Australiens zu verwandeln. Dazu gehören Lebensmittelsicherheit und -qualität, saubere Energie und Ressourcen, Gesundheit und Wohlbefinden, eine widerstandsfähige und wertvolle Umwelt, innovative Industrien und ein sicheres Australien.

Die CSIRO Hydrogen Industry Mission wurde im Mai 2021 offiziell gestartet. Sie soll dazu beitragen, Australiens saubere Wasserstoffindustrie aufzubauen. Aufgrund der steigenden Nachfrage in den kommenden Jahren sollen die Wasserstoffkosten auf unter 2 US-Dollar pro Kilogramm sinken. Damit soll ein sicheres und widerstandsfähiges Energiesystem geschaffen werden, das Australiens Übergang zu einer emissionsarmen Zukunft unterstützt.

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CSIRO Wasserstoff-Aktivitäten

Über SIQENS

SIQENS, gegründet 2012 in München, ist ein führender Anbieter von Methanol-Brennstoffzellen und Technologie zur elektrochemischen Wasserstoffabscheidung (EHS). Die Methanol-Brennstoffzellenmodule des Unternehmens (Ecoport) kommen zur Notstromversorgung in sicherheitskritischen Anwendungen und Orten ohne Anbindung ans Stromnetz zum Einsatz.

Auf Grundlage des patentierten Hochtemperatur-Polymerelektrolytmembran (HT-PEM) -Technologieportfolios für die Stromerzeugung bietet SIQENS Lösungen zur Abtrennung und Reinigung von Wasserstoff am Verbrauchsort aus verschiedenen Ausgangsgasen – beispielsweise aus Wasserstoffbeimischungen im Erdgasnetz oder Reformatgasen von Methanol und Biogas. Das SIQENS-Technologieportfolio adressiert die Herausforderung der Wasserstoffversorgung auf der letzten Meile: Dekarbonisierung von Stromerzeugung, Transport und Industrie durch Kostensenkung der Wasserstoffbereitstellung.