THAWE2X

Alkalische Wasserelektrolyse ist entscheidend für die grüne H2-Produktion, mit niedrigeren Kosten und ohne kritische Rohstoffe. Es gibt Herausforderungen, die in diesem Projekt grundlegend gelöst werden.  

Das Projekt THAWE2X:

• entwickelt katalysatorbeschichtete Membranen zur Senkung des Energieverbrauchs & zur Verringerung des Gas-Crossovers.  
• überarbeitet das Stack-Design & die Fertigungsmethoden für Elektrolyseur-Leistungsbereiche von 100 kW.  
• erforscht ein System für starke Lastwechsel & direkte P2X-Kopplung.  

Der Verbund inkl. assoz. Partner deckt 90 % der Wertschöpfungskette eines PtX-Systems ab. 

Anteile bei Merkle CAE Solutions: 

Vor der Stack-Entwicklung werden die Grundlagen auf Komponenten- und auf Zellebene mittels FV/CFD-Simulation gelegt. Das betrifft insbesondere strömungsrelevante Bauteile und die druckstabile Auslegung des Dichtungskonzeptes und der Endplatten. Die Simulationsergebnisse lassen sich im Nachgang in ein fertigungsrechtes Bauteil- und Stack-Design umsetzen. Darüber hinaus wird ein neuartiges Membran-/Separator-Konzept gemäß angestrebter elektrischer und Gastrennungseigenschaften entwickelt und hergestellt und anhand elektrochemischer Analysemethoden geprüft. 

• Unterstützung durch technische Berechnungen bei der Vordimensionierung der Stack-Komponenten, hinsichtlich der Festigkeiten 
• Rechnerische Prüfung und Auslegung von Dichtungskonzepten und Vorspannkonzepten 
• Nachweisführungen in Anlehnung an Druckgeräterichtlinie, inklusive außergewöhnlicher Lastfälle wie Explosion 
• Technische Berechnungen, numerische Simulation und Nachweisführungen inklusive Sicherheitskonzept, speziell zu den Endplatten 
• Entwicklung von Strategien der Abbildung von sehr kleinen porösen Medien auf mehreren Skalen für eine strömungsmechanische Untersuchung 
• Abbildung von elektro-thermisch-chemischen und Diffusions-Prozessen in der numerischen Simulation und deren wirtschaftlichen Vereinfachung zur Berechnung von Gesamtsystemen. 
• Entwicklung und Abbildung des Mehrskalenansatzes von Teilen einer Zelle, zu einer Gesamtzelle und eines gesamten Stacks 
• Optimierung der Druckverluste und Gleichverteilungen innerhalb der Zellen und des Stacks zur Maximierung des Wirkungsgrades.