Aufgrund der fehlenden Infrastruktur für Wasserstoff, der für den Betrieb einer PEM-Brennstoffzelle notwendig ist, muss dieser bei Energieversorgungsanwendungen auf mittlere Sicht dezentral vor Ort erzeugt werden. Eine viel versprechende Möglichkeit bietet die Nutzung von Kohlenwasserstoffen als Energieträger, wie z.B. die bereits großflächig vorhandene Erdgas-Infrastruktur.
Das bei der Reformierung entstehende wasserstoffreiche Gasgemisch kann jedoch auch Verunreinigen und Spurengase enthalten, welche die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle beeinträchtigen oder sogar zu einer dauerhaften Schädigung der Brennstoffzelle führen können.
Im Rahmen des nun abgeschlossenen IGF-Forschungsvorhaben 16199 N wurde die Bildung der für die PEM-Brennstoffzelle schädlichen Komponente Ammoniak (NH3) bei der Dampfreformierung stickstoffhaltiger Erdgase systematisch wissenschaftlich untersucht. Es konnten Abhängigkeiten hinsichtlich des Stickstoffgehalts des Erdgases, der eingesetzten Katalysatoren und der Raumgeschwindigkeit bestimmt werden. Zusätzlich wurden die Katalysatoren von Reformer, CO-Shift und CO-Feinreinigung auch Ammoniaktoleranztests unterzogen.
In Verfahrensuntersuchungen zur Ammoniakentfernung durch Lösen in Wasser wurden verschiedene Verfahrensvarianten untersucht und auf Ihr NH3- Reinigungsvermögen bewertet.
Schließlich wurde aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse eine optimierte modulare NH3-Reinigungstufe entwickelt und vermessen.
Projektinhalte:
- Erarbeitung grundlegender Erkenntnisse zur Ammoniak-Bildung während des Dampfreformierprozesses von stickstoffhaltigen Erdgasen
- Experimentelle Untersuchungen zur Ammoniakbildung und –toleranz an Katalysatoren eines Dampfreformersystems
- Verfahrensuntersuchung zur NH3-Entfernung durch Lösen in Wasser
- Entwicklung und Bau einer nachrüstbaren NH3-Reinigungsstufe
Weitere Informationen
