Fluorfreie Membran-Elektroden-Einheiten zur nachhaltigen Erzeugung von Wasserstoff (Fluorfreie-MEA)

Im H2Giga-Projekt Fluorfreie-MEA werden kostengünstige fluorfreie Membran-Elektroden-Einheiten für die Wasserelektrolyse entwickelt. Gemeinsam im Verbund mit Fumatech BWT GmbH und der Universität Freiburg soll so die nächste Generation von Membran-Elektroden-Einheiten für die kostengünstige und umweltfreundliche Erzeugung von Grünem Wasserstoff hergestellt werden.

Die auf einer Polymerelektrolyt-Membran basierende Wasserelektrolyse ist eine zentrale Technologie für die Herstellung von Grünem Wasserstoff. Die Polymerelektrolyt-Membran basiert dabei üblicherweise auf Perfluorsulfonsäuren, da diese eine hohe Stabilität aufweisen. Neueste Membranmaterialien, die auf fluorfreien Kohlenwasserstoffen basieren, haben jedoch das Potential, die Perfluorsulfonsäuren in mehreren Eigenschaften deutlich zu übertreffen. Sie verfügen über signifikant geringere Gaspermeabilität und höhere Stabilität auch bei hohen Temperaturen (T > 80 °C). Zudem beinhaltet die Synthese von Kohlenwasserstoffmembranen keine Fluorchemie, so dass die Herstellung dieses Membrantyps potentiell wesentlich günstiger und umweltfreundlicher als die Herstellung von Perfluorsulfonsäuren ist.

Um diese Vorteile zu nutzen, sollen im Verbundvorhaben leistungsfähige fluorfreie MEAs (engl: membrane-electrode-assemblies) mittels skalierbarer Technologien entwickelt werden. Als Teil der Wasserstoff-Leitprojekte des BMBF trägt “Fluorfreie-MEA“ so dazu bei, effiziente und kostengünstige Wasserelektrolyseure der nächsten Generation herzustellen.