Innovation dans le domaine de l'hydrogène : Projet de mise à l'échelle de la technologie AEM pour des applications industrielles
Fraunhofer IFAM et Sunfire, en collaboration avec des partenaires canadiens, lancent le projet de recherche "Integrate".
La recherche et l'industrie ont reconnu le potentiel de l'électrolyse alcaline AEM et s'attendent à un développement rapide de la technologie au cours de la prochaine décennie. Fraunhofer IFAM et Sunfire, en collaboration avec Ionomr Innovations, partenaire canadien dans le domaine des matériaux, lancent à présent le projet de recherche "Integrate" afin d'appliquer cette technologie prometteuse à l'échelle industrielle.
Clemens Kubeil prépare une membrane pour le revêtement au laboratoire d'électrolyse de l'IFAM.
Fraunhofer IFAM Dresden
Pour produire de l'hydrogène vert rentable, l'industrie et les entreprises du secteur de l'énergie ont besoin d'électrolyseurs efficaces à grande échelle. Des technologies telles que l'électrolyse alcaline sous pression ou l'électrolyse à haute température sont déjà installées dans des environnements industriels. Une autre approche très prometteuse est la technologie des membranes échangeuses d'anions (AEM).
L'électrolyse AEM combine les avantages techniques respectifs de l'électrolyse à membrane échangeuse de polymères (PEM) et de l'électrolyse alcaline (AEL). La densité de puissance élevée, la flexibilité et la grande pureté du gaz sont des qualités que la technologie AEM a en commun avec la technologie PEM. En outre, la technologie AEM se caractérise par des matériaux bon marché et non critiques, comme la technologie AEL. L'électrolyse AEM a donc le potentiel d'établir de nouvelles normes sur le marché de l'électrolyse en ce qui concerne les coûts d'exploitation et d'investissement.
Le Fraunhofer IFAM entend désormais valider ces avantages dans le cadre du projet "Integrate". En collaboration avec la société d'électrolyse Sunfire et les partenaires canadiens Ionomr Innovations, le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), l'Université Simon Fraser et l'Université de l'Alberta, l'entreprise travaille à la mise au point d'un électrolyseur AEM d'une puissance supérieure à deux chiffres et à la validation de sa faisabilité technique dans des conditions industrielles pertinentes en vue d'une mise à l'échelle ultérieure.
Sur son site de Dresde, Sunfire fournira un banc d'essai avec une cellule d'électrolyse pour mesurer les performances de la pile AEM. Avec le projet "Integrate", nous démontrons notre force d'innovation et notre rôle de pionnier sur le marché de l'électrolyse, qui connaît une croissance mondiale", déclare Christian von Olshausen, directeur technique de Sunfire. "Nous sommes fiers de nous associer à des partenaires technologiques et de recherche de haut niveau et de renforcer notre collaboration germano-canadienne."
Le Fraunhofer IFAM et Sunfire possèdent tous deux de nombreuses années d'expertise dans le domaine de l'électrolyse. Alors que Sunfire, en tant que fabricant d'électrolyseurs, est principalement compétent en matière de technologies d'électrolyse et d'intégration de systèmes, Fraunhofer IFAM, en tant qu'institution non universitaire, se concentre sur la recherche appliquée ainsi que sur le développement et la qualification de matériaux pour les piles alcalines.
Dans le cadre du projet "Integrate", l'institut conçoit et optimise des groupes de catalyseurs métalliques non platineux, stables à long terme et très performants, destinés à être utilisés dans des environnements alcalins dilués. En outre, les couches de transport poreuses (PTL) sont optimisées. Une fois que des catalyseurs et une PTL prometteurs auront été identifiés, Fraunhofer IFAM produira des électrodes qui seront testées dans l'environnement d'essai industriel de Sunfire. En fonction des résultats, le banc d'essai sera modifié en conséquence afin d'être opérationnel pour le fonctionnement à long terme de l'AEM.
Clemens Kubeil, assistant de recherche au sein du département de technologie de l'hydrogène responsable du projet à l'institut, ajoute : "Le processus de production du Fraunhofer IFAM permettra d'acquérir une expérience précieuse dans la manipulation d'électrodes de la taille requise, de sorte qu'il ne sera pas nécessaire de développer un processus à partir de zéro pour l'adapter à l'échelle industrielle."
Bill Haberlin, PDG d'Ionomr Innovations, déclare : "Les membranes alcalines Aemion+® d'Ionomr utilisées dans cette application sont durables, ultra-stables et maximisent les performances sans les composants traditionnels coûteux pour l'électrolyse de l'eau - comme l'iridium, le platine et le titane - en les remplaçant par des matériaux moins coûteux, tels que ceux développés par l'IFAM Fraunhofer. Aemion® permet des durées de vie plus longues dans des environnements très basiques, est développé pour des applications industrielles et disponible à l'échelle commerciale, et surtout, n'utilise pas de matériaux à base d'acide perfluoro-sulfonique (PFSA) qui sont de plus en plus abandonnés dans le monde entier en raison des préoccupations environnementales".
Depuis le 1er octobre 2022, le projet est financé par le ministère fédéral allemand de l'éducation et de la recherche (BMBF) pour trois ans. Hergen Wolf, directeur de la gestion des produits chez Sunfire, souligne : "La technologie AEM n'est actuellement disponible que dans une gamme de puissance à un chiffre et ne peut donc pas être utilisée pour des projets d'hydrogène à grande échelle dans l'industrie. Avec nos partenaires, nous créerons les conditions nécessaires pour transférer cette technologie prometteuse du laboratoire à l'application industrielle."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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