Ein gemeinsames Forschungsprojekt von Synhelion und der University of Florida wird vom Solar Energy Technologies Office (SETO) des U.S. Department of Energy (DOE) mit 2,7 Millionen US-Dollar gefördert. Das Projekt widmet sich der konzentrierenden Solarthermie, die künftig grünen Wasserstoff für die Dekarbonisierung der Industrie und zur Stromerzeugung und -speicherung gewinnen soll.
Grüner Wasserstoff, also Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen, ist ein wichtiger Baustein für den Übergang zu einer erneuerbaren Energieinfrastruktur. Derzeit wird der grösste Teil des weltweit produzierten Wasserstoffs noch aus Erdgas (blauer Wasserstoff) hergestellt. Das Verfahren ist zwar kostengünstig, erscheint jedoch mit Blick auf die Energie- und Klimaprobleme der Welt und der Vereinigten Staaten nicht mehr zeitgemäss.
Ziel des Projekts ist die Herstellung von grünem Wasserstoff aus Solarenergie in grossem Massstab. Dafür wird CSP-Infrastruktur (Concentrating Solar Thermal Power – konzentrierende Solarthermie) und Solarwärme genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Die Technologie von Synhelion liefert solare Hochtemperatur-Prozesswärme von über 1500 Grad und ermöglicht damit die Dekarbonisierung von Industrieprozessen und die Produktion nachhaltiger Treibstoffe. Für das Projekt entwickeln das Zürcher Unternehmen und die University of Florida gemeinsam einen thermochemischen Reaktor, der mit Hochtemperatur-Solarthermie betrieben wird, um Wasserstoffgas aus Wasser und Sonnenlicht zu erzeugen.
Einsatz neuer Redox-Materialien
Die Produktionskosten von grünem Wasserstoff sind nach wie vor ein grosses Hindernis für die breite Einführung im Verkehrssektor. Das Projektteam arbeitet aktuell daran, die Effizienz und damit die Kosten der solar-thermochemischen Wasserstofferzeugung durch den Einsatz neuer Redox-Materialien zu optimieren. Redox-Materialien sind reaktive Materialien, die chemische Reaktionen im Reaktor ermöglichen.
«Synhelions technisches Know-how hilft uns dabei, neue Materialien in solarthermische Prozesse zu integrieren, die das Potenzial haben, die Kosten der Wasserstoffproduktion zu senken», erklärt Forschungsleiter Dr. Jonathan Scheffe, ausserordentlicher Professor an der Fakultät für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik des Herbert Wertheim College of Engineering an der University of Florida.
Das Projekt soll ebenso dazu beitragen, neue Marktchancen für die Branche zu schaffen und einen umfassenden Einsatz von CSP zur Dekarbonisierung der Stromnetze und des Energiesystems zu ermöglichen. Es ist eines von mehreren Projekten, die es ermöglichen, CSP-Technologien mit thermischer Energiespeicherung in industrielle Hochtemperaturprozesse zu integrieren, um wirtschaftlich wichtige Produkte wie Zement, Treibstoffe und andere Chemikalien herzustellen.
Über Synhelion
Synhelion wurde 2016 als Spin-off der ETH Zürich gegründet, um CO2-neutrale Mobilität zu ermöglichen. Das Cleantech-Unternehmen baut derzeit die weltweit erste industrielle Anlage zur Produktion von CO2-neutralem Solartreibstoff in Jülich, Deutschland. Bis 2025 ist die Inbetriebnahme der ersten kommerziellen Produktionsanlage in Spanien geplant. Gemäss eigenen Angaben ist Synhelion das erste Unternehmen, das mit konzentrierter Sonnenstrahlung nachhaltige Prozesswärme von über 1500 Grad erzeugt. Damit ist es erstmals möglich, industrielle Prozesse wie die Treibstoffproduktion oder die Zementherstellung mit
Solarwärme zu betreiben.
