METALLHYDRID WASSERSTOFFSPEICHERTECHNOLOGIE

BEHERRSCHUNG DER SYSTEMINTEGRATION

WASSERSTOFF - DAS FLÜCHTIGE MOLEKÜL BÄNDIGEN

Wasserstoff wird der wichtigste Brennstoff der Zukunft sein.  Nachhaltiger grüner Wasserstoff wird in Zukunft als Energieträger unverzichtbar. Er  kann direkt  als nachhaltiger Rohstoff zur Herstellung abgeleiteter Kraftstoffe verwendet, oder als Energiespeicher genutzt werden. Wasserstoff enthält viel Energie pro Masse, ist aber ein leichtes und flüchtiges Gas. Das sehr kleine Molekühl lässt sich daher nur schwer eindämmen und speichern. Aus diesem Grund hat GRZ Technologies eine Technologie entwickelt, die eine sichere und kompakte Speicherung von Wasserstoff bei niedrigem Druck ermöglicht: Metallhydride.

Die Darstellung der Wasserstofftechnologie zeigt 20 Kreise, die im Rechteck angeordnet sind. Fünf Ringe in der Horizontalen und vier Ringe in der Vertikalen. Die Ringe sind lediglich grafisch als graue Kreise dargestellt. Am oberen Ende der Grafik sind mehrere blaue Kreise dargestellt, die immer zu zweit, anscheinend über den Kreisen schwebend, dargestellt.
Die Darstellung der Wasserstofftechnologie zeigt 20 Kreise, die im Rechteck angeordnet sind. Fünf Ringe in der Horizontalen und vier Ringe in der Vertikalen. Die Ringe sind lediglich grafisch als graue Kreise dargestellt. Am oberen Ende der Grafik sind mehrere blaue Kreise dargestellt, die immer zu zweit, anscheinend über den Kreisen schwebend, dargestellt. Graue Kreise stehen für Metallmolekühle. Blaue Teilchen für Wasserstoff. In den Zwischenräumen zwischen vier benachbarten grauen Kreisen, haben sich einzelne blaue Kreise angelagert. Die Darstellung für atomaren Wasserstoff.
Die Darstellung der Wasserstofftechnologie zeigt 20 Kreise, die im Rechteck angeordnet sind. Fünf Ringe in der Horizontalen und vier Ringe in der Vertikalen. Die Ringe sind lediglich grafisch als graue Kreise dargestellt.über den Kreisen schwebend, dargestellt. In den Grenzbereichen von jeweils vier grauen Kreisen haben sich kleinere blaue Kreise eingelagert. Die Bild stellt das Gefüge eines Metallhydrides dar, bei dem der Wasserstoff, die blauen Kreise vollständig eingelagert sind.

 

DER BRENNSTOFF DER ZUKUNFT

Wasserstoff enthält 33,3 kWh Energie pro kg, gemessen als unterer Heizwert. Das ist etwa dreimal so viel wie bei Benzin. Allerdings ist Wasserstoff auch sehr leicht: 1 Kubikmeter enthält bei Standardbedingungen nur 0,09 kg Wasserstoff. Aus diesem Grund erfordert die Speicherung von Wasserstoff eine Verdichtung auf hohe Drücke oder eine Verflüssigung - in beiden Fällen eine schwierige und kostspielige Aufgabe. Die Alternative ist die Verwendung eines Trägermaterials, das Wasserstoff wie ein Schwamm aufsaugt. Dabei wird der Prozess, bei dem Wasserstoff in das Trägermaterial eintritt, als Absorption und der Prozess, bei dem er aus dem Trägermaterial wieder austritt, als Desorption bezeichnet.
Absorption von Wasserstoff: Wenn Wasserstoffgas auf ein Metallhydrid trifft, wird es von den Metallatomen in Form von Wasserstoffatomen absorbiert. Die Wasserstoffatome diffundieren dann durch das Metallgitter und werden in der Metallstruktur eingeschlossen.
Desorption von Wasserstoff: Wenn das Metallhydrid erhitzt oder einem niedrigeren Druck ausgesetzt wird, werden die Wasserstoffatome aus dem Metallgitter freigesetzt und können für nachgeschaltete Prozesse wie z.B. eine Brennstoffzelle verwendet werden.
Die Aufnahme und Abgabe von Wasserstoff in Metallhydriden sind vollständig reversible Prozesse und können viele Male wiederholt werden, ohne das Metallhydridmaterial zu beschädigen. Metallhydride haben als Wasserstoffspeicher mehrere Vorteile, darunter eine hohe Speicherkapazität, hervorragende Sicherheitseigenschaften und geringe Umweltauswirkungen.

 

FESTKÖRPER-WASSERSTOFFTECHNOLOGIE

Metallische Trägermaterialien für Wasserstoff sind schon seit langem bekannt. Pionierarbeit leistete der Mitbegründer von GRZ Technologies, Prof. Andreas Züttel, in den 1990er Jahren. GRZ hat darauf aufbauend in die Industrialisierung der Festkörper-Wasserstofftechnologie investiert und setzt diese für zwei Hauptanwendungen ein: Speicherung und Verdichtung von Wasserstoff.

 

SYSTEMINTEGRATION

Das Know-how über die Trägermaterialien ist zwar entscheidend, reicht aber allein nicht aus. Leistungsstarke Festkörper-Wasserstoffsysteme sind sorgfältig konstruierte Anlagen, bei denen die thermischen Eigenschaften, die Materialeigenschaften, das Druckbehälterdesign und die Kontrollsysteme aufeinander abgestimmt sind. Aus diesem Grund verfügt GRZ Technologies über spezialisierte Ingenieurteams, die eng zusammenarbeiten, um das bestmögliche Produkt zu schaffen.