Prometeo: Die Kraft des grünen Wasserstoffs

Prometeo endet am 30. Juni nach einer Laufzeit von fast vier Jahren. Das Projekt befasst sich mit der Nutzung von Solarenergie zur effizienten Herstellung von grünem Wasserstoff. Das Ziel von Prometeo, das von der EU finanziell unterstützt wird, ist es, die Festoxidelektrolyse mit unregelmässig verfügbaren erneuerbaren Energien wie Solarwärme und Solarstrom zu integrieren. Eine zentrale Innovation dabei ist ein System für das Wärmeenergiemanagement, das eine konstant hohe Temperatur gewährleistet, die für eine leistungsfähige und wirtschaftliche Festoxidelektrolyse benötigt wird. Der Prometeo-Prototyp, der sich in der Endphase der Entwicklung befindet, wird in drei verschiedenen industriellen Kontexten getestet und soll als Referenz für praktische Anwendungen in der Branche dienen.

Unter der Führung der italienischen ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie) arbeitet ein interdisziplinäres Konsortium aus neun europäischen Partnern an dieser Initiative. Um das Versuchsmodell zu entwickeln, arbeitet das italienische Institut eng mit renommierten Forschungszentren zusammen, darunter die Fondazione Bruno Kessler in Italien, IMDEA Energy in Spanien und die EPFL. Ebenfalls dabei: Das auf SOFC-Brennstoffzellen-Technologie spezialisierte Unternehmen SOLIDPower und weitere Industriepartner, darunter die Maire Tecnimont Group, NextChem und Snam in Italien, Stamicarbon in den Niederlanden sowie Capital Energy in Spanien.

Dieser Ansatz geht so das entscheidende Problem der gross angelegten Produktion von grünem Wasserstoff an, der die Industrie dabei unterstützen soll, ihren CO2-Fussabdruck zu verringern. Der avantgardistische Prototyp isoliert Wasserstoff nicht aus flüssigem Wasser, sondern aus mehr als 700 Grad heissem Wasserdampf. Der solarbetriebene Prozess nutzt die neuesten Fortschritte in der Festoxidzellentechnologie, einem Bereich, in dem die Gruppe von Professor Jan Van Herle an der EPFL Valais-Wallis führend ist. Der Versuchsaufbau kann täglich etwa 15 kg Wasserstoff produzieren und ist speziell darauf ausgelegt, die unregelmässige Verfügbarkeit von Sonnenenergie durch eine fortschrittliche Energiemanagementstrategie auszugleichen und so eine effiziente Nutzung erneuerbarer Ressourcen zu gewährleisten.

Auf der Nachrichtenplattform der EPFL hebt Jan Van Herle einen bedeutenden Vorteil dieses Systems hervor: «Es verbraucht bis zu einem Drittel weniger Strom als herkömmliche Methoden der Wasserelektrolyse. Darüber hinaus ist seine reversible Natur ein grosser Vorteil. Es kann nicht nur Wasserstoff produzieren, sondern bei Bedarf auch Strom erzeugen, der ins Netz eingespeist werden kann. Diese Doppelfähigkeit gewährleistet eine optimale Nutzung der Energie und reduziert Energieverluste auf ein Minimum», so Van Herle.

Prometeo unterstützt die Klimaziele der Europäischen Union für 2030 und 2050, indem es die Integration erneuerbarer Energien in wichtige wasserstoffverbrauchende Industriebereiche fördert, darunter die Petrochemie, die Chemie mit der Herstellung von Ammoniak und Methanol, die Metallurgie sowie den wasserstoffbasierten Transport. Zudem soll die Produktionskapazität ausgehend von einem Pilotsystem erhöht werden.

SOLIDpower, ein italienisch-schweizerisches KMU, ist für die Lieferung der Festoxidelektrolyseure und des Wärmeregelungssystems verantwortlich. Das Unternehmen hat bereits ein System entwickelt, das 50 kg Wasserstoff pro Tag erzeugen kann, und arbeitet nun daran, diese Kapazität weiter zu erhöhen. SOLIDpower ist auf die Entwicklung und Herstellung von Maschinen spezialisiert, die die Festoxid-Brennstoffzellentechnologie (SOFC) nutzen. Die Firma wurde 2006 gegründet und hat ihren Sitz in Mezzolombardo, Italien, sowie Tochtergesellschaften in der Schweiz und in Deutschland.

Durch die Zusammenführung von Innovation, Fachwissen und europäischem Engagement ist diese Initiative der Vorbote einer Ära, in der grüner Wasserstoff kein Versprechen mehr ist, sondern eine greifbare Realität, die Industrie und Verkehr mit Energie versorgt, ohne unsere Umwelt zu gefährden.

EPFL Group of Energy Materials (GEM)

ENEA

Projekt PROMETEO