Bei der alkalischen Wasserelektrolyse handelt es sich um einen der ältesten, elektrochemischen Prozesse, mit einem bereits sehr ausgereiften System-Design. Seit 2010 konnten trotzdem signifikante Verbesserungen bezüglich dieser State-of-the-art-Technologie vorgenommen werden. Zentraler Teil dieser Systeme ist die fumasep Anionentauschermembran vom Typ FAAM, welche den Betrieb mit erhöhten Druckdifferenzen erleichtert. Die Membran unterstützt zudem die Erhöhung des absoluten Betriebsdruckes und hilft somit den Betreibern bei der Aufskalierung der Wasserstofferzeugung im MW-Bereich. Im Vergleich zu porösen Separatoren erleichtert die FAAM-Membran auch die Reduzierung des Spannungspotentials, wodurch eine höhere Effizienz (HHV, higher-heat-value) bei höherer Stromdichte gegeben ist. Typischerweise ist die FAAM als verstärkter Membrantyp erhältlich, was eine Adaption an große Zell-Geometrien ermöglicht, und die Quellung der Membranen reduziert.
Die FAAM-Membranen werden aus Heterozyklisch-polyaromatischen Polymeren hergestellt. Diese Membranen zeigen eine HHV-Effizienz im Bereich von 85% und Stromdichten von 0,8 A/cm2 und zeichnen sich durch geringe Quellung sowie herausragender, mechanischer Stabilität aus.
Tabelle 1 gibt einen Überblick der wichtigsten Membranparameter der FAAM:
| Membran | FAAM-20 | FAAM-PK-75 |
|---|---|---|
| Verstärkungsmaterial | - | PEEK-Gewebe |
| Dicke / µm | 20 | 75 |
| Widerstand / mOhm.cm2 (1) | 50 | 130 |
| Quellung in 30% KOH at 80 °C (in jeder Richtung) / % | -2 | 0 |
| E-Modul (trocken) | 2.000 | 1.500 |
| Betriebsdruck-Differenz | 5 | 5 |
Anmerkung:
(1) Werte gemessen bei 70 °C mit EIS in Testzelle (HFR)
Technical Datasheet - fumasep FAAM-20 - PDF, 134 Kb
Technical Datasheet - fumasep FAAM-PK-75 - PDF, 147 Kb
