HTEL-Module – Ready for Gigawatt: Werkstoffe und Korrosion in großskaligen Hochtemperaturelektrolyseuren (HTEL)

Synthesegas, bestehend aus CO und H₂, ist ein wichtiger Ausgangsstoff zur Herstellung verschiedenster chemischer Produkte. Aktuell wird Synthesegas vorwiegend über die Dampfreformierung von Erdgas hergestellt. Im Rahmen der Rohstoffwende in der chemischen Industrie ist daher die Herstellung aus Synthesegas mit nachhaltigen Mitteln von hohem Interesse. Eine Technologie hierfür mit hohem Potential ist die Hochtemperatur-Co-Elektrolyse, die im Wasserstoff-Leitprojekt H2Giga weiterentwickelt wird. Dabei werden CO₂ und H₂O bei 850 °C an einem sauerstoffleitenden keramischen Elektrolyt (solid oxide electrolyser cell, SOEC) zu CO und H₂ reduziert. Zur großtechnischen Umsetzung dieses Prozesses werden in diesem Teilprojekt die Schädigungsmechanismen potentieller Werkstoffe der Peripherie im Langzeit-Einsatz bei erhöhten Temperaturen untersucht. Sowohl die Veränderung der Werkstoffe durch die Auslagerung bei erhöhten Temperaturen wie auch der Korrosionsangriff durch verschiedene im System vorkommende Gase werden dabei untersucht. Darunter fallen beispielsweise die Karburisierung und die Oxidation bei Temperaturen bis 900 °C in Sauerstoff oder Wasserdampf. Weiterhin wird die Veränderung des Gefüges und deren Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Werkstoffe untersucht. Dabei sollen wirtschaftliche Werkstofflösungen gefunden werden, die eine lange Lebensdauer der Anlage ermöglichen.

Förderkennzeichen: 03HY125B