Fremtidens brintfabrik

Hydrogen er uundværlig for med succes at overgå til vedvarende energikilder og opfylde klimamål. Det er den væsentlige byggesten i sektorkoblingen. Selvom det giver en miljøvenlig mulighed for at imødekomme branchens efterspørgsel efter elektricitet, varme og transport, denne alsidige energikilde er kun miljøvenlig, når den kommer fra vedvarende energikilder. Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation IFF har et behovsstyret, fordelt, modulopløsning, der producerer og distribuerer grønt brint.

Den eneste måde at begrænse den globale opvarmning er at reducere drivhusgasemissionerne på global skala. Power-to-X teknologier betragtes som et lovende middel til dette formål:Elektricitet, der stammer fra vedvarende energikilder, omdannes til brint til at drive brændselscellebiler, for eksempel. Forskere ved Fraunhofer IFF i Magdeburg tager dette et skridt videre. De etablerer et design til distribueret og modulær produktion og distribution af grønt brint til industrien, forretning og transport i hele værdikæden med deres fremtidens brintfabrik. "Elektricitet fra sol og vind bruges til at opdele vand i brint og ilt i en proces, der kaldes elektrolyse. Brintet lagres og kan omdannes af brændselsceller i køretøjer til elektricitet, der driver dem. Vi har primært bilparker med varevogne og gaffeltrucks, der opererer i industri- og erhvervsparker i tankerne her, "siger Dr. Torsten Birth, forsker ved Fraunhofer IFF. "Vi ønsker desuden at levere elektricitet, gas og varme til industrien. Hydrogenet, der produceres under elektrolyse, kan injiceres i gasnettet, bruges som brændstof, omdannet til methan eller methanol, og stilles til rådighed som industrielt råstof. "

Kobling af brintproduktion til et biogasanlæg

Forskerne udvikler modulopbyggelige subkomponenter, der kan forbindes og integreres i erhvervs- og industriparker, hvilket gør dem i stand til at implementere deres hydrogenfabriksdesign. Elektrokemiske eller biokemiske processer bruges til at producere brint, afhængigt af forholdene på stedet. "Det er ikke muligt at bygge vind- og solcelleanlæg overalt. Vi vælger stedsspecifikke løsninger og bruger biogasanlæg til produktion, hvor det er muligt. Planer for et pilotanlæg nær Gommern i Sachsen-Anhalt er på tegnebrættet. Resultatet er altid grønt brint, "forklarer ingeniøren Birth.

Fraunhofer IFF arbejder sammen med MicroPro GmbH og Streicher Anlagenbau GmbH &Co. KG i HyPerFerMent I -projektet om at producere vedvarende brint fra biomasse. De anvender en særlig mikrobiel gæringsproces, der ligner biogasproduktion, til at producere brint direkte fra organisk affald. Metabolitterne i visse bakterier producerer en gasblanding indeholdende CO ₂ og halvtreds procent H ₂ , som let kan renses ved efterfølgende at adskille CO ₂ . "Fermentativ produktion af grønt brint vil spille en stor rolle i distribueret produktion af denne energibærer i fremtiden, «siger Birth.

En mobil brintpåfyldningsstation til industri- og erhvervsparker

Forskere ved Fraunhofer IFF er gået sammen med Anleg GmbH om at bygge en af ​​de ovennævnte delkomponenter, den mobile modulære H ₂ Port (MMH ₂ P), en bærbar brintpåfyldningsstation til korte ture på op til 200 kilometer. Udvidelige tryksystemer med kompressorer på en trailer kan genopfyldes og kan også afgive brint. Det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning (BMBF) finansierer projektet.

Desinfektion med ozon

Da systemisk integreret brintproduktion er vigtig for forskerne, de vil ikke kun bruge det brint, der produceres under elektrolyse, men også iltet - til svejseprocesser eller til ozonering i rensningsanlæg, for eksempel. Besværlige mikropollutanter såsom lægemidler, pesticider og kosmetik kan fjernes fra spildevand, når ozon indføres. Et andet brugsscenarie forestiller sig at bruge ilt i landbruget til at afsvovle biogasanlæg.

Forskerteamet erhvervede ekspertise til implementering af deres brintfabrik i projekterne Energieregion Stassfurt 2020 og Energieregion Ostharz. En regional energiplan blev implementeret i disse projekter for at skifte energiforsyning i forskellige sektorer (strøm, gas, varme, og transport) fra fossile brændstoffer til regionalt producerede vedvarende energikilder og vedvarende sektors koblingssystemer blev udviklet.