SOC für Elektrolyseure und Brennstoffzellen

IREC startet Produktion 3D-gedruckter keramischer Festoxidzellen

Das Katalanische Institut für Energieforschung (IREC) hat eine Pilotlinie in Betrieb genommen, um Festoxidzellen aus Keramik mittels 3D-Druck herzustellen. Diese können in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen im vorindustriellen Maßstab verbaut werden.

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Das Katalanische Institut für Energieforschung (IREC) hat eine Pilotlinie in Betrieb genommen, um Festoxidzellen aus Keramik mittels 3D-Druck herzustellen. Diese können in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen im vorindustriellen Maßstab verbaut werden.
Eine der Stufen im Herstellungsprozess der 3D-gedruckten Festoxidzellen.

Die Anfangsinvestition für die Pilotlinie mit einer Produktionskapazität von etwa 2 MW/a beträgt 2 Mio. Euro. Die Produktion ist Teil eines IPCEI-Projekts zum Thema Wasserstoff namens Tecnopropia, das vom Elektrolyseur-Unternehmen H2B2 geleitet und mit Mitteln aus dem spanischen Konjunktur-, Transformations- und Resilienzplan kofinanziert wird. Langfristig plant das IREC, Oxhyd Energy zu gründen, ein Spin-off, das sich dem Kommerzialisieren der SOC-Brennstoffzellen widmet.

Das Produktionsverfahren

3D-Druck bietet Flexibilität beim Design, sorgt für einen geringeren Materialverbrauch und reduziert sowohl Gewicht als auch Volumen des Endgeräts, wodurch sich die Energiedichte der Endsysteme erhöht. Letzteres macht diese Geräte sowohl für Transportanwendungen als auch, um erneuerbare Energie durch Wasserstofferzeugung zu speichern besonders attraktiv.

Die Pilotlinie des Instituts deckt die gesamte Wertschöpfungskette der Technologie ab und gliedert den Prozess in fünf Hauptblöcke:

  1. Herstellen der Tinten als Rohmaterial
  2. Herstellen der Zellen, die die Grundeinheiten des Geräts bilden
  3. Herstellen der Verbindungselemente, die für die Systemintegration von Bedeutung sind
  4. Stapeln der Komponenten
  5. Validieren des Endgeräts, um dessen Qualität und Effizienz vor der späteren Verwendung sicherzustellen

Vorteile gegenüber anderen Materialien

Das Produktionsverfahren ist leicht skalierbar und erzielt verglichen mit bestehenden kommerziellen Technologien eine Vervierfachung der Leistungsdichte der Endgeräte. Die geschätzten Kosten belaufen sich auf etwa 800 Euro/kW, wodurch der Preis für Wasserstoff auf unter 4 Euro/kg sinken würde. Zudem sind die Module frei von Kobalt, Nickel, Seltenen Erden und anderen kritischen Rohstoffen.