Nachhaltige Elektrolyse zur Beschleunigung des kohlenstofffreien Wandels in Europa
In einer zersplitterten Forschungs- und Innovationslandschaft steht der Übergang Europas zu einem zuverlässigen, nachhaltigen und erschwinglichen kohlenstofffreien Energiesystem vor einer ganzen Reihe von Herausforderungen. Um diese Hindernisse zu überwinden, schafft und fördert das EU-finanzierte Projekt CETP(öffnet in neuem Fenster) transnationale Innovationsökosysteme, indem es nationale und regionale Forschungsmittel für verschiedene Technologien und Lösungen bündelt, die den Übergang zu sauberer Energie in Europa vorantreiben. Im Rahmen seiner Bemühungen führt das CETP jährlich gemeinsame Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen für Projekte durch, die Finanzmittel für ihre sauberen Energielösungen benötigen. Ein solches Projekt ist SUPREME(öffnet in neuem Fenster), das im Rahmen des CETP-Aufrufs 2024 für Projekte ausgewählt wurde, die sich mit den Problemen der umweltfreundlichen Wasserstoffproduktion befassen.
Bewältigung der hohen Kosten und Umweltbedenken im Zusammenhang mit grünem Wasserstoff
Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2030 10 Millionen Tonnen erneuerbaren grünen Wasserstoff zu produzieren, um schwer abbaubare Sektoren zu dekarbonisieren. Die derzeitige grüne Wasserstoffproduktion mittels Protonenaustauschmembran-Elektrolyse (PEM) wird jedoch durch hohe Kosten sowie die Abhängigkeit von knappen, teuren Materialien eingeschränkt. Die PEM-Elektrolyse zeichnet sich zwar als führende Produktionsmethode aus, insbesondere wegen ihrer Fähigkeit, sich an schwankende erneuerbare Energie aus Wind- und Solarquellen anzupassen, ist jedoch weitaus teurer als die auf fossilen Brennstoffen basierende Wasserstoffproduktion. Diese Methode ist zudem mit hohen Umweltkosten verbunden. Derzeit ist es auf Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) angewiesen, besser bekannt als „Ewigkeitschemikalien“. Aufgrund ihrer schwerwiegenden gesundheitlichen und ökologischen Auswirkungen will die EU diese Stoffe schrittweise aus dem Verkehr ziehen, was eine zukünftige Herausforderung für die PEM-Technologie darstellt. Das drei Jahre dauernde SUPREME-Projekt überwindet diese Hürden durch die Entwicklung eines umweltfreundlichen und nachhaltigen Elektrolysesystems der nächsten Generation. In den nächsten Jahren werden Forschende unter der Leitung der Universität von Süddänemark ein effizientes PFAS-freies Elektrolysesystem entwickeln, das auch deutlich geringere Mengen an kritischen Rohstoffen wie Iridium, einem teuren Metall für die PEM-Elektrolyse, benötigt. Das Team will die Verwendung von Iridium um bis zu 75 % reduzieren und gleichzeitig Recyclingverfahren entwickeln, mit denen 90 % des Metalls aus ausgemusterten Systemen zurückgewonnen werden können. „Wasserstoff wird in sehr großen Mengen als Rohstoff verwendet, und dies wird auch in Zukunft weiter zunehmen. Dazu zählen die Ammoniakproduktion, die Methanolherstellung und die Stahlindustrie“, erklärt Merit Bodner von der Technischen Universität Graz, einer der am SUPREME-Projekt beteiligten Institutionen, in einer Pressemitteilung(öffnet in neuem Fenster), die auf „Science Daily“ veröffentlicht wurde. „Wenn es uns gelingt, bei der Produktion von grünem Wasserstoff auf schädliche Stoffe zu verzichten und ihn gleichzeitig wirtschaftlich auf ein ähnliches Preisniveau wie fossilen Wasserstoff zu bringen, haben wir einen wichtigen Schritt in Richtung grüner Transformation getan. Das macht sie auch für andere Anwendungen attraktiver, etwa für die Speicherung überschüssiger Energie aus erneuerbaren Quellen.”
Ankündigung eines weiteren Aufrufs
Clean Energy Transition Partnership (CETP) startet nun seinen fünften jährlichen Aufruf, den Joint Call 2026(öffnet in neuem Fenster). Die Aufforderung(öffnet in neuem Fenster) zur Einreichung von Vorschlägen wurde für den 26. Mai veröffentlicht, die Frist für die Einreichung von Erstvorschlägen endet am 8. Juni. Weitere Informationen: CETP-Projektwebsite(öffnet in neuem Fenster)