Brennstoffzelle und Wasserstoff
31 Projekte

H2.AT Extremophile mikrobielle Zellfabriken zur hocheffizienten Produktion von Biowasserstoff

Im Projekt H2.AT werden extremophile Mikroorganismen ausgewählt, zu einem effektiven mikrobiellen Konsortium zusammengestellt und als Biofilm immobilisiert. Zur Unterstützung der H2-Produktion wird der Biofilm mit innovativen Verfahren zur H2-Enfernung gekoppelt, um hohe H2-Produktionsraten und Ausbeuten erzielen zu können. Das Ziel des Projektes H2.AT ist eine komplette biologische Konversion des eingesetzten organischen Materials in H2. mehr

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

SENTECH Seltenerdnickelate für zukünftige Energietechnologien

Ziel des Projektes ist das detaillierte Verständnis des Masse- und Ladungstransportes, der Defektchemie, sowie des Sauerstoff-/Wasserstoffaustausches in neuen, substituierten Seltenerdnickelaten im Hinblick auf deren Anwendung in zukünftigen Energietechnologien. Seltenerdnickelate besitzen sehr hohe Diffusionskoeffizienten bzw. ionische Leitfähigkeiten, welches auf die strukturelle Beweglichkeit der Sauerstoffionen zurückzuführen ist. Es werden vielversprechende reine und substituierte Seltenerdnickelate elektrochemisch und mittels hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie untersucht und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen identifiziert. Zusätzlich soll erstmals auch eine mögliche Protonenleitung in dieser Substanzklasse im Detail untersucht werden. mehr

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

HyStORM Hydrogen Storage via Oxidation and Reduction of Metals

Im Projekt Hydrogen Storage via Oxidation and Reduction of Metals (HyStORM) wird ein System zur sicheren und verlustfreien Speicherung, sowie zur dezentralen Bereitstellung von Hochdruckwasserstoff entwickelt. Das System produziert komprimierten, hochreinen Wasserstoff in einem Chemical-Looping System, welches mit Einsatzstoffen aus erneuerbaren Rohstoffen betrieben wird. Der erzeugte Druckwasserstoff kann anschließend hocheffizient in Drucktanks abgefüllt werden, zum Betanken von Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet oder direkt in Brennstoffzellen umgesetzt werden. mehr

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

Künstliche Photosynthese Wasserstoffproduktion mittels künstlicher Photosynthese durch ein System mehrkerniger Komplexe

Das Ziel, neue effiziente Systeme auf dem Feld der künstlichen Photosynthese zu entwickeln, wurde erreicht. Im Speziellen wurden neue Kupfer-basierte Photosensitizer entwickelt und erfolgreich auf Aktivität getestet, wobei eine neue Synthesemethode die Möglichkeit eröffnete, eine ganze Bibliothek dieser Substanzen zu erzeugen. Ebenfalls wurden andere Metalle außer Kupfer mit teils noch besseren Ergebnissen verwendet. Besonders die dadurch erzielten Erkenntnisse, was Stabilität und (noch mangelnde) Effizienz gerade von Osmium-basierten Systemen angeht, zeigen, dass großes Potential in dieser Forschung steckt. Kupferbasierte Quanten-dots bzw. Nanopartikel hingegen wurden getestet, enttäuschten aber im Vergleich mit simplem Kupferpulver. Die Effizienz der NPs ist zwar höher, aber das rechtfertigt nicht den Herstellungsaufwand, ebenso war es schwierig, die Ergebnisse richtig einzuordnen. Man kann also sagen, dass dieses Gebiet zwar interessant, aber auf die konkret zum Ziel gesetzte Weise nicht erfolgsversprechend ist. Ein neuer eisenbasierter Katalysator wurde erfolgreich auf Wasserstoffentwicklung getestet. Dessen Struktur ist analog zu Beispielkomplexen, die im Projektantrag vorgestellt wurden. Jedoch ist der Aufbau etwas komplizierter, was allerdings eine gewisse Flexibilität für weitere Funktionalisierung ermöglicht, ohne jedoch die Synthese besonders schwierig zu gestalten: im Gegenteil, sie ist bestechend einfach. Es wurde aus Zeitgründen noch kein optimiertes System gefunden, aber es wird vermutet, dass durch einfache Folgeexperimente der Mechanismus der Katalyse vollständig aufklärbar sein sollte. Weitere Forschung auf diesem Gebiet sollte also bald ein komplett verstandenes und damit sehr einfach optimierbares System liefern. Ein Siliziumbasierter Farbstoff ist von besonderem Interesse, da er als Reduktionsmittel sowohl für Silberionen zur Herstellung von Silber-Nanopartikeln als auch für Ferredoxin diente. Letzteres ist als ein Schritt auf dem Weg zu einer halbbiologischen Herstellung von Wasserstoff zu sehen. Neue Kombinationen von Chromophoren und Katalysatoren wurden ausgiebig getestet. Dabei ergaben sich mehrere Systeme, welche zwar nicht besonders effizient für die Wasserstofferzeugung waren, jedoch komplett neue Mechanismen dafür aufzeigten. Von besonderer Bedeutung war ein System, das Wasserstoff nur aus der Kombination eines Farbstoffs und eines Donors erzeugen konnte, ohne einen weiteren Katalysator zu benötigen. Es erschlossen sich somit komplett neue Forschungsrichtungen, welche bald und einfach neue Früchte tragen sollten. Ebenso wurde ein System entwickelt, das entweder – je nach Wahl des Chromophors – sehr langlebig oder sehr effizient ist. Das Ziel einer sehr hohen TON-Zahl wurde damit erreicht, mit der Aussicht, bald noch deutlich höhere Zahlen durch Variation und Optimierung des verwendeten Katalysators zu erreichen. Alle angesprochenen Systeme wurden durch Bestrahlung mit sichtbarem Licht aktiviert, alle funktionieren in Lösungsmittelgemischen, die Wasser enthalten, viele davon in reinem Wasser. Wo möglich, wurde auf die Verwendung von edlen oder seltenen Metallen verzichtet. Als absolutes Highlight können die Experimente mit Pd-Nanopartikeln angesehen werden. Es wurde nicht nur eine TON von nahezu 20000 erreicht, die Nanopartikel benötigen außerdem keine organischen Lösungsmittel und es wurde gezeigt, dass sowohl die Stabilität, als auch die Aktivität optimiert werden können. mehr

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

e!Polycat Pt-freie Katalysatorsysteme und ethanolbeständige Polysaccharid-Membranen für die alkalische DEFC

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

Umwandlung von erneuerbarem Strom in Wasserstoff zur Speicherung und zum Transport im Erdgasnetz

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

Integration eines Batteriespeichers zur optimierten Wasserstoffproduktion via Power-to-Gas: Technoökonomische Sondierung

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

PVD-Mikro-Festoxidbrennstoffzellen

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

ELTSECCS Ausdehnung der Lebensdauer von SOFC Elektrolyten, Kathoden, Zellen und Stacks

Die Degradation der Zellen sowie des gesamten Stacks ist ein wesentlicher limitierender Faktor für die weltweite Markteinführung der SOFC-Technologie. Primäres Ziel des Projektes war die Erhöhung der Lebensdauer von SOFC-Systemen durch Aufklärung der Degradationsmechanismen von Elektrolyt und Kathode (Einfluss von Silizium- und Chrom-Vergiftung) sowie Analyse und Simulation der thermomechanischen Schädigung von Zellen und Stacks. mehr

(zuletzt geändert am 22/12/2020)

Hydrogen Production by Solid Oxid Electrolyser Cells

(zuletzt geändert am 22/12/2020)