Grüner Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle bei der weltweiten Umstellung auf nachhaltige Energie und eine emissionsfreie Wirtschaft. Sein Herstellungsverfahren erfordert jedoch einen hohen Reinheitsgrad des Wassers.
Grüner Wasserstoff wird durch einen als Elektrolyse bekannten chemischen Prozess hergestellt. Bei dieser Methode wird Wasserstoff mithilfe von elektrischem Strom vom Sauerstoff im Wasser getrennt. Die Reaktion selbst findet in einem Elektrolyseur statt. Wenn der für die Elektrolyse verwendete Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt, werden keine Kohlenstoffemissionen in die Atmosphäre abgegeben.
Wenn das zur Wasserstofferzeugung genutzte Wasser nicht ausreichend aufbereitet wird, können im Wasser enthaltene Ionen wie Eisen, Nickel und Chrom den Elektrolyseur beschädigen. Das führt zu einem immer weniger effizienten Produktionsprozess und der Elektrolyseur muss schließlich ersetzt werden.
Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Wasserstoffproduzenten Wasseraufbereitungssysteme spezifizieren, die zuverlässig sind und durchgehend eine Wasserqualität von mindestens 1 MΩ·cm liefern – der erforderliche Reinheitsgrad von Wasser für die Wasserstoffproduktion.
Ein weiterer zu berücksichtigender Aspekt ist die Frage, wie die Wasserstoffproduktion an verschiedenen Orten und in verschiedenen Umgebungen umgesetzt werden kann. Eine wichtige Herausforderung beim Design eines Standardpakets für einen Elektrolyseur ist Flexibilität bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Effizienz. Grund dafür ist die große Bandbreite an globalen Umgebungen, die sehr unterschiedliche Quellen für Speisewasser bieten, darunter Meerwasser, Flusswasser, Grundwasser, Abwasser oder städtisches Leitungswasser. Die Speisewasserversorgung bestimmt die Wasseraufbereitungstechnologien, die zur Erzielung der gewünschten Wasserqualität erforderlich sind.
Zu den Vorbehandlungen gehören Partikelfiltration, Wasserenthärtung, Organic Scavenger, granulierte Aktivkohle-Filter (GAC), Zugabe von Antiscalants oder Entgasungssysteme. Das Wasser muss dann eine Umkehrosmoseanlage (RO) durchlaufen, bevor es mit Mischbett-Ionenaustausch oder kontinuierlicher Elektrodeionisation (CEDI) weiter aufbereitet wird.
Veolia Water Technologies hat seine Expertise genutzt, um eine Reihe von „Plug-and-Play“-Produkten zu entwickeln. Sie vereinen verschiedene Technologien in einer Anlage, um eine zuverlässige Versorgung mit für die Wasserstoffproduktion geeignetem Wasser zu gewährleisten. Diese Lösungen richten sich nach der jeweiligen Anwendung. Werfen wir einen Blick darauf:
Kleinere Anwendungen: 100 kW – 1 mW
Unsere Produktreihe ELGA ist ideal für Elektrolyseure zwischen 100 Kilowatt (kW) und 1 Megawatt (mW) geeignet. ELGA PURENERGY wurde speziell entwickelt, um Elektrolyseure unter 1 mW für die Wasserstofferzeugung mit Wasser zu versorgen und die kommerzielle Leistung von Wasserstofferzeugungssystemen zu verbessern. PURENERGY verbessert den Wirkungsgrad von Elektrolyseuren, reduziert die Kühllast und die Systemkomplexität und minimiert so die Markteinführungszeit und die Kosten pro Kilogramm für neue Wasserstoff-Elektrolyseure unter 1 mW.
Die Produktreihe beruht auf einem funktionalen Designprinzip und in Kombination mit dem weltweiten Servicenetz von Veolia Water Technologies bietet sie Servicepakete, die für die Verfügbarkeit und Effizienz des Elektrolyseurs sorgen, die für den kommerziellen Erfolg von grünem Wasserstoff erforderlich sind.
Größere Anwendungen: 1 mW – 500 mW
Wir bieten auch Wasseraufbereitungssysteme für Elektrolyseure zwischen 1 mW und 20 mW an. Diese werden in der Regel für industrielle Anwendungen eingesetzt.
Unsere kompakten Sirion™ Umkehrosmoseanlagen erzeugen Reinwasser von 10 l/h bis 120 m³/h bei reduzierter Stellfläche. Alle Produkte dieser Reihe sind vollautomatisch und bieten eine hohe Salzrückhaltung durch den Einsatz von Niedrigenergie-Membranen. Die Reihe umfasst Sirion™ Seawater, das speziell für die Aufbereitung von Meerwasser entwickelt wurde und über 99 % des im Speisewasser enthaltenen Salzes zurückhält. Die Durchflussmenge der Standardsysteme reicht von 1 bis 31 m³/h.
Sirion™ Midi verarbeitet zwischen 90 und 800 l/h und hat einen TDS-Wert (gelöste Feststoffe) von bis zu 1000 mg/l. Die Anlage verfügt über vier Niedrigenergie-Membranen sowie eine Drehschieberpumpe und kann Wasser erzeugen, das ideal für kleinere industrielle Anwendungen geeignet ist.
Für größere Projekte gibt es die Modelle TERION und TERION S. Sie kombinieren RO und CEDI, um qualitativ hochwertiges, demineralisiertes Wasser zu liefern, das das Auftreten von Kalk und Korrosion verhindert. TERION entfernt über 99,9 % der gelösten anorganischen Stoffe, um entmineralisiertes Wasser der höchsten Spezifikation zu erzeugen, und ist in fünf verschiedenen, auf Skids montierten Modellen erhältlich. TERION S ist mittlerweile in sieben auf Skids montierten Modellen erhältlich.
Für Projekte mit Elektrolyseuren, die mit 100 kW bis hin zu 500 mW arbeiten, kann Veolia maßgeschneiderte Systeme entwerfen und liefern. Schließlich können wir auch eine Reihe von Paketlösungen anbieten, die alle von einem Standort benötigten Wasseraufbereitungstechnologien in einer einzigen Anlage oder in mehreren miteinander verbundenen Wasseraufbereitungssystemen bereitstellen. Darüber hinaus werden die Lösungen von Veolia durch ein weltweites Serviceteam unterstützt, um sicherzustellen, dass die Produkte während der gesamten Lebensdauer des Elektrolyseurs mit maximaler Leistung arbeiten.
