Wasserstoff wird der wichtigste Kraftstoff der Zukunft sein. Es kann direkt oder als Reaktant zur Herstellung von Sekundärbrennstoffen verwendet werden. Wasserstoff enthält zwar viel Energie pro Masse, ist aber ein leichtes und flüchtiges Gas und lässt sich daher nur schwer handhaben und speichern. Aus diesem Grund hat GRZ Technologies eine Technologie entwickelt, die eine sichere und kompakte Speicherung von Wasserstoff bei tiefen Drücken ermöglicht: Metallhydride.
Wasserstoff enthält 33,3 kWh pro kg Energie, gemessen als unterer Heizwert. Das ist etwa dreimal so viel wie Benzin. Wasserstoff ist aber 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 aufnimmt. Dabei wird der Vorgang, bei dem Wasserstoff in das Trägermaterial eintritt, als Absorption und der Vorgang, 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 sind in der Metallstruktur gefangen.
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 Absorption und Freisetzung 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.
Metallische Trägermaterialien für Wasserstoff sind schon seit langem bekannt. Pionierarbeit leistete der Mitbegründer von GRZ Technologies, Prof. Andreas Züttel, in den 1990er Jahren. Auf diesem Weg hat das GRZ in die Industrialisierung der Festkörper-Wasserstofftechnologie investiert und setzt sie für zwei Hauptanwendungen ein: Speicherung und Verdichtung von Wasserstoff.
Das Know-how über die Trägermaterialien ist zwar wichtig, reicht aber allein nicht aus. Leistungsstarke Festkörper-Wasserstoffsysteme sind sorgfältig konstruierte Anlagen, bei denen die thermischen Eigenschaften, die Materialeigenschaften, die Konstruktion des Druckbehälters und die Kontrollsysteme aufeinander abgestimmt sind. Aus diesem Grund verfügt GRZ Technologies über spezialisierte Ingenieurteams, die eng zusammenarbeiten, um das bestmögliche Produkt zu entwickeln.
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