HyP3D-Projekt revolutioniert Wasserstoffproduktion mittels 3D-Druck

Das europäische HyP3D-Projekt positioniert sich als wegweisende Initiative in der Wasserstoffproduktion. Es zielt darauf ab, mit fortschrittlichen 3D-Drucktechnologien die Effizienz und Nachhaltigkeit der Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) Technologie grundlegend zu verbessern.

Im Zentrum des Projekts steht das ambitionierte Ziel, einen ultra-kompakten, autarken Hochdruck-SOEC-Stack zu entwickeln, der Strom in komprimierten Wasserstoff umwandelt. Im Unterschied zu herkömmlichen Methoden setzt HyP3D auf die Kraft von 3D-gedruckten SOEC-Zellen, die eine beachtliche aktive Fläche von 70 cm², integrierte Funktionen und die Fähigkeit zur Wasserstoffproduktion bei hohen Stromdichten über 0,90A/cm² (~1.3V) unter Bedingungen von 850ºC und mehr als 5 bar Druck bieten.

Ein wesentlicher Durchbruch des HyP3D-Projekts ist der Paradigmenwechsel von traditionellen Keramikverarbeitungsprozessen bei SOEC. Das Ergebnis ist die Schaffung von SOEC-Stacks mit extrem hoher Leistungsdichte, die eine Leistung von 2,14 kW in einem kompakten Volumen von 630 cm³ erzielen. Dies bedeutet eine Verdreifachung der spezifischen Leistung pro Volumeneinheit (3,4 kW/L) und eine Vervierfachung der spezifischen Leistung pro Masseneinheit (1,10 kW/kg), was bestehende Benchmarks übertrifft.

H2B2, ein wichtiger Partner im HyP3D-Projekt, spezialisiert sich auf alle Aspekte der Wasserstoffproduktionssysteme. Mit ihrem Know-how in Energieeffizienz und Kostenreduktion spielt H2B2 eine entscheidende Rolle im Erfolg des Projekts. Ihre Verantwortung für die Fertigungspilotlinie unterstreicht ihren Beitrag zur effizienten Produktion der HyP3D-Zellen.

3DCeram, ein weiterer Kollaborateur, konzentriert sich auf die Optimierung von druckbarem Feedstock, 3D-Druckparametern und thermischen Behandlungen. Durch die Entwicklung spezialisierter Schlicker für SLA 3D-Druck mit kommerziellen YSZ-Pulvern erforschen die Teams rheologisches Verhalten und Drucktests. Die Innovation erstreckt sich auf die Gestaltung optimaler Verfahren, die in der Herstellung von komplex geformten Teilen gipfeln, die den endgültigen Zelldimensionen entsprechen.

Das HyP3D-Projekt geht über die Herstellung dichter, mechanisch robuster Komponenten hinaus. 3DCeram und IREC arbeiten an optimalen Druckstrategien, um Zuverlässigkeit zu gewährleisten und die Produktionsausbeute zu maximieren. Das Projekt steht im Einklang mit den übergeordneten Zielen der Förderung der Wasserstoffwirtschaft, einer signifikanten Verkürzung der Markteinführungszeit, einer Verringerung des Rohstoffverbrauchs um 76% und einer Reduzierung der Anfangsinvestitionen um 42% im Vergleich zu konventionellen Herstellungsprozessen.

Mit dieser bahnbrechenden Initiative des HyP3D-Projekts erlebt der Energiesektor eine Konvergenz aus 3D-Druckkompetenz und Wasserstoffinnovation, die die Welt in eine nachhaltigere Energiezukunft führt.