HICAR - Strukturierte Sauerstoffträger für den Langzeiteinsatz mit erhöhter Zyklenstabilität zur Speicherung und Erzeugung von grünem Wasserstoff

Die Nutzung von grünen Wasserstoff als Sekundärenergieträger ist ein geeigneter Kandidat, um Treibhausgasemissionen in Industrie und Mobilität zu reduzieren. Im Projekt HICAR wird durch die Herstellung eines strukturierten Sauerstoffträger-Prototypen die Erzeugung und Speicherung von grünem Wasserstoff durch ein Chemical-Looping Verfahren maßgeblich optimiert. Im Projekt wird Eisenoxid als Aktivmaterial in einer keramischen Struktur eingebracht. Eisenoxid gilt aufgrund seiner guten Umweltverträglichkeit, niedriger Kosten und guter Verfügbarkeit als vielversprechendes Material für die Erzeugung von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab. Das neuartige Sauerstoffträger-System ermöglicht eine räumliche Trennung des aktiven Materials in separate Kompartments. Im Gegensatz zu konventionellen Materialien in Form von Pellets kann dadurch die mechanische Stabilität und auch die Zyklenstabilität maßgeblich gesteigert werden. Das Brechen der Pellets durch Materialermüdung als Folge zahlreicher Reaktionszyklen und die damit einhergehende abrupte Verschlechterung der Reaktivität, sowie die Erhöhung des Druckverlustes im Festbettreaktor können somit verhindert werden. Für die Erzeugung von grünen Wasserstoff ist daher eine Materialentwicklung der Schlüssel zum Erfolg um die Produktionskosten von grünen Wasserstoff maßgeblich zu senken. Das Ziel ist von HICAR ist somit die Herstellung eines befüllten strukturierten Sauerstoffträgerprototyps, der zur effizienten Herstellung von grünem Wasserstoff und der Langzeitspeicherung von chemisch gebundener Energie verwendet werden kann.