de.wedoany.com-Bericht: Das grüne Wasserstoff-Start-up HyWatts hat ein modulares, transportables System für grünen Wasserstoff entwickelt, das unter anderem für netzunabhängiges Laden von Elektrofahrzeugen und Rechenzentren eingesetzt werden kann. Vor dem Hintergrund der veränderten US-amerikanischen Energiepolitik steht der Markt für grünen Wasserstoff vor Herausforderungen, dennoch schreitet die technologische Innovation voran, um die herkömmliche, auf Erdgas und Kohle basierende Lieferkette für Wasserstoff zu ersetzen.
HyWatts mit Hauptsitz in Kalifornien bietet mit seinem „Power-Plant-in-a-Box" ein schlüsselfertiges System, das bei Sonneneinstrahlung direkt Strom erzeugt und gleichzeitig überschüssige Solarenergie in Wasserstoff umwandelt und speichert. Das Unternehmen setzt reversible Brennstoffzellen (PEM-Systeme) als Kernkomponente ein, die in einem Modus Strom erzeugen und in einem anderen Modus Wasserstoff produzieren. Durch den Einsatz von Hochtemperaturmembranen mit Arbeitstemperaturen zwischen 120 und 180 °C integriert HyWatts die Funktionen von Elektrolyseur und Brennstoffzelle in einer Einheit. Das Hochtemperatursystem benötigt keine komplexen Flüssigkeitskühlungs- und Membranbefeuchtungssysteme; das Wasser für den Elektrolyseur wird als Dampf zugeführt, wodurch eine aufwändige Vorbehandlung entfällt.
Die Kostensenkung ist das Haupthindernis für die Kommerzialisierung von grünem Wasserstoff. HyWatts verfolgt eine dreigleisige Strategie: Vereinfachung der Komponenten zur Systembilanz (Balance of Plant, BoP), Optimierung der Gesamtsystemeffizienz sowie Kombination von Brennstoffzelle und Elektrolyseur zu einer reversiblen Brennstoffzelle. Das Unternehmen gibt an, dass das Hochtemperatursystem auf der Elektrolyseurseite Wärme von über 150 °C erzeugt, die als Druckdampf zurückgewonnen und dem Elektrolyseur wieder zugeführt werden kann, was die Effizienz steigert.
Die Kosten, Effizienz und Haltbarkeit der Membran sind entscheidende Faktoren für die hohen Elektrolysekosten. HyWatts verwendet eine mit Phosphorsäure modifizierte Membran. Im Vergleich zu herkömmlichen PFSA-Membranen (Perfluorsulfonsäure) wird der Arbeitstemperaturbereich von 60–80 °C auf 120–180 °C erhöht. Das Unternehmen erklärt, dass ein hoher Dampfdurchsatz über die Membranoberfläche die Phosphorsäure auswaschen könnte, was zu einer Abnahme der Protonenleitfähigkeit und einer Verunreinigung des Katalysators führt. HyWatts gibt an, neue Materialien gefunden zu haben, die die Membran vor Säureverlust schützen.
Im Bereich des netzunabhängigen Ladens von Elektrofahrzeugen hat die Extreme E-Serie, eine Tochter der Formel E, bereits die Anwendung von grünen Wasserstoffsystemen praktiziert. Die Texas A&M University hat ebenfalls mit Partnern aus Katar an der Erforschung von Ladestationen für Elektrofahrzeuge mit grünem Wasserstoff teilgenommen. Auch andere Aktivitäten im Bereich grüner Wasserstoff in den USA schreiten voran. Das in Texas ansässige Start-up Talus Ag hat ein integriertes grünes Wasserstoffsystem zur Herstellung von grünem Ammoniakdünger entwickelt. Das Unternehmen testete das System zunächst in Iowa in Kombination mit Solarenergie und kündigte im März an, in Minnesota Interessengruppen aus dem Windenergiebereich zu gewinnen, um mit abgeregelter Windenergie Düngemittel herzustellen. Im Mai schloss Talus Ag eine Vereinbarung mit PepsiCo, die Europa, Subsahara-Afrika und den asiatisch-pazifischen Raum abdeckt. Margaret Henry, Vizepräsidentin für nachhaltige und regenerative Landwirtschaft bei PepsiCo, betonte, dass die Dekarbonisierung von Düngemitteln auf eine für Landwirte geeignete Weise erfolgen müsse. Darüber hinaus suchen US-amerikanische Innovatoren wie das New Yorker Start-up Plug Power und das in Massachusetts ansässige Unternehmen Electric Hydrogen ebenfalls nach Chancen auf dem globalen Markt. Zu den Informationsquellen gehören Berichte von CleanTechnica und ein von HyWatts veröffentlichtes Whitepaper.
