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PEC-Solarreaktor - Solarreaktor zur photo-elektrochemischen Gewinnung von Wasserstoff aus Abwasser

Wasserstoff ist ein wichtiger Energieträger zur Erreichung der gesetzten Klimaziele. Da er derzeit hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird, werden große Anstrengungen unternommen, um Wasserstoff mit Hilfe erneuerbarer Ressourcen zu erzeugen. Das Potenzial erneuerbaren Stroms, beispielweise Überschussstrom aus Photovoltaik, reicht aber bei weitem nicht aus, um die Dekarbonisierung der Wasserstoffproduktion nachhaltig zu erreichen. Innovative Wege zur Wasserstoffherstellung sind daher dringend erforderlich.

Der neu entwickelte Solarreaktor bündelt erstmalig Expertise zu effizienten Reaktorsystemen mit der Solarkollektorentwicklung sowie der photo-elektrochemischen Materialforschung. Dazu wird der photo-elektrochemische Prozess in einen Reaktor mit optimierter Rheologie integriert. Die Reaktorröhren werden von konzentrierenden Kollektorspiegeln umgeben, die das Sonnenlicht bündeln. Eine Optimierung in Hinblick auf die Rheologie des Reaktors sorgt für ideale Durchmischung und Strahlungspenetration, wodurch letztendlich eine Steigerung der Wasserstoffausbeute sowie Verbesserung des Systemwirkungsgrades erzielt werden.

Getestet wird der Solarreaktor an verschmutztem Abwasser. Das Abwasser bietet dabei den Vorteil, dass darin gelöste Schadstoffe als Opfersubstanzen und somit „Quelle“ des Wasserstoffes dienen und dabei abgebaut werden.

Als Ergebnis des Projektes steht ein Proof-of-Concept eines real getesteten Solarreaktors (reales Abwasser, reale Einstrahlbedingungen) zur Verfügung, dessen Potenzialanalyse sowie holistisches Gesamtkonzept unter Betrachtung kombinierter Ressourcen- und Energieeffizienz sowie Nutzungsstrategien für den Wasserstoff den Weg für die nächsten Entwicklungsschritte hin zu einem marktfähigen Produkt ebnet.

Portrait Sarah  Meitz

Projektleiterin

DIin Sarah Meitz

Auftraggeber

Klima- und Energiefonds

Projektkoordination

AEE - Institut für Nachhaltige Technologien

Projektpartner

ASFINAG Alpenstraßen GmbH

GREENoneTEC Solarindustrie GmbH

Technische Universität Wien - Institut für Materialchemie

 

Status

abgeschlossen