Untersuchung eines erneuerbaren Metall-Energieträgers mit hochauflösender Synchrotron-CT und -Diffraktion
Apricot 366 GmbH ist ein Start-up, das sich auf die Langzeitspeicherung und den Ferntransport erneuerbarer Energie konzentriert. Saisonale Energiespeicherung und der Transport von Energie über weite Distanzen sind zentrale Herausforderungen für die Integration grosser Mengen fluktuierender erneuerbarer Energieerzeugung über das Jahr hinweg. Erneuerbare Metall-Energieträger (ReMEC) sind besonders geeignete Materialien für die saisonale Energiespeicherung im grossen Massstab. Unter ihnen ist Aluminium (Al) besonders vielversprechend aufgrund seiner hohen Verfügbarkeit, geringen Kosten und hohen volumetrischen Energiedichte. An Orten oder zu Zeiten mit einem Überangebot an erneuerbarem Strom wird dieser genutzt, um Aluminiumoxid in elementares Aluminium umzuwandeln. Wenn in der Wintersaison der Energiebedarf hoch ist und erneuerbare Energien knapp sind, wird Aluminium mit Wasser oxidiert, wobei in einer exothermen Reaktion Aluminiumhydroxid entsteht und gleichzeitig Wasserstoff und Wärme freigesetzt werden. Der Wasserstoff wird anschliessend in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung genutzt, und das Aluminiumhydroxid wird zurückgeführt, um neues Aluminium herzustellen.
Um Aluminium (Al) effektiv als ReMEC nutzen zu können, ist eine schnelle Al-Wasser-Reaktion erforderlich. Ein klassischer Ansatz zur Steigerung der Reaktivität besteht darin, Aluminium in Pulverform einzusetzen. Allerdings birgt dies das Risiko einer Explosion, wenn es mit Luft in Kontakt kommt. In unserem Ansatz kann das Mikrostruktur-Engineering von Aluminium genutzt werden, um die Al-Wasser-Reaktion von Granulaten zu beschleunigen. Ein Energieträger, der auf Aluminiumgranulaten basiert, die um eine Grössenordnung schneller reagieren als herkömmliche Granulate, wird den Betrieb der Alu-to-Energy-Einheiten von Apricot 366 sicherer und effizienter machen.
Die angewandte Materialanalytik von ANAXAM unter Einsatz hochauflösender Synchrotron-CT und -Diffraktion wurde erfolgreich genutzt, um Einblicke in die mikrostrukturelle Entwicklung der Aluminiumgranulate während der Umwandlung in Wasserstoff und Wärme zu gewinnen. Ziel ist es, die Mikrostruktur von Aluminium für den spezifischen Einsatz als Energieträger zu optimieren.
ANAXAM hat uns eine grossartige Möglichkeit geboten, den Prozess der Aluminium-Wasser-Reaktion von granularem Material zu visualisieren, sowie die Expertise, die gewonnenen Bilder zu interpretieren. Dadurch konnten wir nachweisen, dass unsere Idee, die Reaktionskinetik unseres Produkts für unsere spezifische Anwendung fein abzustimmen, tatsächlich funktioniert und uns einen grossen Vorteil gegenüber anderen Ansätzen verschafft. Wir wissen nun mit Sicherheit, dass wir mit unserer Entwicklung auf dem richtigen Weg sind, was uns sehr grosses Vertrauen in den eingeschlagenen Kurs gibt.”
apricot 366 GmBH