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Sol2Hy2



Das europäische Forschungsprojekt SOL2HY2 (Solar to Hydrogen Hybrid Cycles) untersucht den Schwefelsäure-Hybrid-Prozess (HyS) zur solaren Erzeugung von Wasserstoff.

Dieser Prozess - auch bekannt als Westighouseprozess oder „Ispra Mark 11“ – gilt als einer der vielversprechendsten Ansätze, um Wasserstoff durch Einsatz thermischer Energie zu erzeugen.

Wasserstoff, als möglicher Ersatz für fossile Brennstoffe, ist frei von CO²-Emissionen, wenn er aus Wasser mittels erneuerbarer Energie erzeugt wird. Stand der Technik hierzu ist die konventionelle Wasserelektrolyse, die jedoch einen niedrigen Gesamtwirkungsgrad aufweist, da zunächst Strom erzeugt werden muss.

Dem gegenüber erfordert die direkte thermische Spaltung von Wasser Temperaturen weit über 2000 °C, um ausreichende Mengen von Wasserstoff zu erzeugen. Daher werden thermochemische Kreisprozesse eingeführt, die die Prozesstemperatur auf ein technisch handhabbares Niveau von etwa 1000 °C senken.

Das Projektkonsortium wird geleitet von der italienischen Wissenschaftsberaterfirma EnginSoft mit Beteiligung des DLR Instituts für  Solarforschung, der finnischen Universität Aalto, dem italienischen Forschungszentrum ENEA, des finnischen Technologieunternehmens Outotec, des schweizerischen Keramikunternehmens EngiCer und des finnischen Gasunternehmens Woikoski.

Der in der Abbildung dargestellte hybride Schwefelsäure-Prozess ist ein zweistufiger Kreisprozess, der mittels Solarenergie Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasser produziert.

 

Abbildung: HyS - Hybrider Schwefelsäure-Prozess

 

In der ersten Reaktion wird Schwefelsäure bei hohen Temperaturen unter Bildung von Schwefeldioxid und Sauerstoff gespalten; letzterer wird als Nebenprodukt abgetrennt. Das Schwefeldioxid wird zusammen mit Wasser bei ca. 80° C in der zweiten Reaktion elektrolytisch zu Wasserstoff und frischer Schwefelsäure umgesetzt, die zur ersten Reaktion zurückgeführt wird.Der Stromverbrauch für diese Elektrolyse beträgt nur etwa ein Zehntel des Verbrauchsvon konventioneller Wasserelektrolyse, sodass der Energiebedarf für die Wasserstoffproduktion deutlich reduziert werden kann. Dies ist für eine industrielle Realisierung der Wasserstofftechnologie von entscheidender Bedeutung.

Im Projekt SOL2HY2 werden alle Schlüsselkomponenten des HyS-Prozesses (z.B. solare Schwefel-säure Spaltung, Schwefeldioxid depolarisierte Elektrolyse, Gastrennung, Wärmespeicherung) entwickelt und in relevantem Maßstab demonstriert. Hierzu entwickelt das DLR eine Pilotanlage zur solaren Spaltung von Schwefelsäure in der Größenordnung von 100 kW für den Betrieb auf dem Solarturm in Jülich.

 

 Sol2Hy2
zum Bild Sol2Hy2


Eine detaillierte Prozessanalyse und multikriterielle Optimierung begleiten die Demonstrationsarbeiten. Das Ziel ist diezukünftige kommerzielle Nutzung dieser Technologie zur umweltfreundlichen Wasserstoffproduktion.

 

Projektpartner: Aalto-korkeakoulusäätiö (Aalto University Foundation), Finnland
  Agenzia per le Nuove Tecnologie, l’Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile (ENEA), Italien
  EnginSoft S.p.A, Italien
  Erbicol SA, Schweiz
  Outotec Corporation, Finnland
  Oy Woikoski AB, Finnland
Laufzeit: Juni 2013 - Mai 2016
Gefördert durch: Europäische Kommission (FCH JU)

 


Kontakt
Dennis Thomey
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Solarforschung
, Solare Verfahrenstechnik
Tel: +49 2203 601-2936

Fax: +49 2203 601-4141

E-Mail: Dennis.Thomey@dlr.de
Dr.rer.nat. Martin Roeb
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Solarforschung
, Solare Verfahrenstechnik
Tel: +49 2203 601-2673

Fax: +49 2203 601-4141

E-Mail: Martin.Roeb@dlr.de
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/sf/desktopdefault.aspx/tabid-9315/16078_read-39605/
Links zu diesem Artikel
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