Grüner Wasserstoff Rekord: Wasserstoff-Elektrolyseur erreicht 95 Prozent Wirkungsgrad

Hysata hat eine „kapillargespeiste Elektrolysezelle“ entwickelt, die grünen Wasserstoff aus Wasser mit einer Zelleffizienz von 98 Prozent produzieren kann.

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Hysata-CEO Paul Barrett (links) mit Gerry Swiegers, CTO des Unternehmens.
Hysata-CEO Paul Barrett (links) mit Gerry Swiegers, CTO des Unternehmens.
(Bild: Hysata)

Die Effizienz des Elektrolyseurs von Hysate liegt weit über dem Ziel der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) für 2050 und ist deutlich besser ist als bestehende Elektrolyse-Technologien, was Wasserstoffproduktionskosten von etwa 1,50 US-Dollar/kg ermöglicht. Die Technologie wurde von Wissenschaftlern der Universität Wollongong erfunden und wird nun von Hysata mit Unterstützung der IP Group und der Clean Energy Finance Corporation (CEFC) vermarktet.

Grüner Wasserstoff ist für die Dekarbonisierung schwer abbaubarer Sektoren wie Stahl, Schwerlastverkehr und Chemie von entscheidender Bedeutung. Die Energy Transitions Commission geht davon aus, dass die Nachfrage nach grünem Wasserstoff bis 2050 auf 500 bis 800 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen wird, um die Nachfrage in diesen Sektoren zu decken, wodurch eine neue Multi-Billionen-Dollar-Industrie entstehen wird.

Grüner Wasserstoff ist heute noch zu teuer

Derzeit ist grüner Wasserstoff jedoch zu teuer, um mit fossilen Brennstoffen konkurrieren zu können, was größtenteils auf den geringen Wirkungsgrad der vorhandenen Elektrolyseure zurückzuführen ist. Der ultrahocheffiziente Elektrolyseur von Hysata wird grünen Wasserstoff Jahre früher als allgemein angenommen wettbewerbsfähig machen, die globale Dekarbonisierung beschleunigen und die Energiesicherheit erhöhen.

„Wir sind auf einem klaren Weg, den weltweit effizientesten Elektrolyseur zu kommerzialisieren und bis 2025 eine Wasserstoffproduktionskapazität im Gigawattbereich zu erreichen“, freut sich Paul Barrett, CEO von Hysata. „Die globale Dynamik in Richtung Netto-Null-Emissionen schafft eine enorme Chance für grünen Wasserstoff und Elektrolyseure. Die Wirtschaftlichkeit wird letztlich darüber entscheiden, welche Technologien sich durchsetzen, und mit unserer weltweit führenden Effizienz ist Hysata gut aufgestellt, um auf diesem wichtigen neuen globalen Markt eine führende Rolle zu spielen.“

Elektrolyseur ermöglicht die weltweit niedrigsten Wasserstoffkosten

Der Elektrolyseur soll laut Barrett die weltweit niedrigsten Wasserstoffkosten liefern, den Wasserstoffproduzenten Milliarden von Dollar an Stromkosten ersparen und es dem grünen Wasserstoff ermöglichen, den aus fossilen Brennstoffen gewonnenen Wasserstoff zu überflügeln.

„Unsere Technologie wird bis Mitte der 2020er Jahre eine Wasserstoffproduktion von weniger als 1,50 US-Dollar pro Kilogramm ermöglichen und damit die australischen und globalen Kostenziele viel früher als allgemein erwartet erreichen. Dies ist entscheidend, um grünen Wasserstoff kommerziell nutzbar zu machen und schwer abbaubare Sektoren zu dekarbonisieren“, so Barrett weiter. „Bei Hysata arbeiten einige der klügsten Köpfe Australiens zusammen, um Australien als führenden Hersteller und Exporteur von Elektrolyseuren zu positionieren.“

In Anlehnung an die historische Entwicklung von Wasserelektrolysezellen, die in der direkten Erzeugung eines der Gase gipfelte, erzeugt die Kapillarelektrolysezelle beide Gase direkt. Der flüssige Elektrolyt wird durch den Kapillareffekt kontinuierlich aus einem Reservoir am Boden der Zelle in den Separator gesaugt. Der poröse, hydrophile Separator hält die für die Wasserelektrolyse erforderliche Durchflussrate aufrecht.
In Anlehnung an die historische Entwicklung von Wasserelektrolysezellen, die in der direkten Erzeugung eines der Gase gipfelte, erzeugt die Kapillarelektrolysezelle beide Gase direkt. Der flüssige Elektrolyt wird durch den Kapillareffekt kontinuierlich aus einem Reservoir am Boden der Zelle in den Separator gesaugt. Der poröse, hydrophile Separator hält die für die Wasserelektrolyse erforderliche Durchflussrate aufrecht.
(Bild: Hysata)

Pilotanlage für grünen Wasserstoff geplant

Hysata plant eine Pilotanlage zur Herstellung von Elektrolyseuren und will Dutzende neuer hochqualifizierter Fachkräfte einzustellen. Es wird prognostiziert, dass grüner Wasserstoff eine Billionen-Dollar-Industrie sein wird, deren Rückgrat der Elektrolyseur ist. Angesichts der Dringichkeit, Netto-Null zu erreichen, bereiten wir uns darauf vor, so schnell wie möglich zu expandieren. Das elegante Design unseres Elektrolyseurs ist perfekt für die Massenproduktion geeignet.

Dieser bedeutende Schritt in der Wasserstofftechnologie ist auf dem besten Weg, die globale Wasserstoffwirtschaft zu beschleunigen und die Kosten für die Produktion von grünem Wasserstoff in Australien und weltweit zu senken, wodurch sich Australien als führender Hersteller von Elektrolyseuren und Produzent von grünem Wasserstoff positioniert.

Hysata-Elektrolyseur ist einfacher als bestehende Technologien

„Das Gesamtdesign des Hysata-Elektrolyseursystems einfacher sei als bestehende Technologien“, so Gerry Swiegers, Chief Technology Officer bei Hysata. „Elektrolyseure gibt es schon seit 200 Jahren, aber die großen Mengen an erneuerbarem Strom, die für die Produktion von grünem Wasserstoff benötigt werden, und die Gesamtkosten der Elektrolyseure haben eine großflächige Einführung von grünem Wasserstoff verhindert.“

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Das gesamte Elektrolyseursystem wurde laut Hysata so konzipiert, dass es einfach herzustellen, zu skalieren und zu installieren ist. Es bietet einen Gesamtwirkungsgrad von 95 Prozent, was 41,5 kWh/kg entspricht, verglichen mit 75 Prozent oder weniger bei bestehenden Elektrolyseurtechnologien. Für Wasserstoffproduzenten bedeutet dies eine erhebliche Senkung der Kapital- und Betriebskosten für die Produktion von grünem Wasserstoff.

„Hysata ist stolz darauf, an der Spitze dieser technologischen Innovation zu stehen und eine völlig neue Kategorie von Elektrolyseuren einzuführen, die ebenso monumental ist wie der Wechsel vom Verbrennungsmotor zum Elektromotor“, so Swiegers abschließend.

Lesen Sie hier den vollständigen Artikel in Nature Communications.

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